Главная » Все новости » Зонд ближнего инфракрасного диапазона расшифровывает динамику теломер
Зонд ближнего инфракрасного диапазона расшифровывает динамику теломер
Зонд ближнего инфракрасного диапазона расшифровывает динамику теломер

Зонд ближнего инфракрасного диапазона расшифровывает динамику теломер

Новый синтетический зонд предлагает безопасный и простой подход для визуализации кончиков хромосом в живых клетках. Зонд был разработан учеными из Института комплексных исследований клеток и материалов (iCeMS) и коллегами из Киотского университета и может способствовать исследованиям старения и широкого спектра заболеваний, включая рак. Подробности были опубликованы в Журнале Американского химического общества.

«Концы хромосом постоянно подвергаются риску деградации и слияния, поэтому они защищены структурами, называемыми теломерами, которые состоят из длинных повторяющихся последовательностей ДНК и связанных белков», — говорит химический биолог iCeMS Хироши Сугияма, руководивший исследованием. «Если теломеры не работают, они не могут поддерживать стабильность хромосом, что может привести к таким заболеваниям, как рак. Кроме того, теломеры обычно укорачиваются с каждым делением клетки, пока не достигают своего предела, вызывая гибель клеток».

Визуализация теломер, особенно их физического расположения в реальном времени, важна для понимания их значимости для болезней и старения. Уже существует несколько подходов к визуализации, но они имеют недостатки. Например, некоторые могут наблюдать теломеры только в сохраненных или «фиксированных» клетках. Другие требуют времени или жестких процедур, денатурирующих ДНК.

Сугияма и его коллеги преодолели эти проблемы с помощью синтетического пирролимидазол-полиамидного зонда (PIP), который может точно доставить флуоресцентное соединение к теломерам на концах хромосом.

«PIP — это класс небольших молекул, состоящих из молекул пиррола и имидазола, которые могут быть предварительно запрограммированы на связывание с выбранной последовательностью ДНК», — объясняет Ютаро Цубоно, первый автор этого исследования.

Команда разработала PIP, который нацелен на повторяющуюся последовательность ДНК, обнаруженную в теломерах. Флуоресцентное соединение, называемое кремний-родамином, было присоединено к PIP. Зонд, называемый SiR-TTet59B, связывается с теломерами в живых клетках. Когда низкоинтенсивный ближний инфракрасный свет падает на клетки, кремний-родамин флуоресцирует, показывая теломеры в действии.

«Наше исследование этого программируемого зонда ближнего инфракрасного диапазона создает возможности для использования этих молекул в биологических и медицинских приложениях», — говорит биоинженер iCeMS Ганеш Пандиан Намасиваям.

Команда использовала свой зонд для наблюдения за динамикой теломер во время различных фаз деления клеток и для измерения длины теломер путем измерения интенсивности флуоресценции. По словам Намасиваям, возможность визуализировать длину теломер была одновременно удивительной и захватывающей, поскольку ее можно разработать для создания эффективного и надежного подхода к обнаружению серьезного укорочения теломер при заболеваниях, таких как возрастная дегенерация сетчатки, с помощью света низкой энергии.

Поскольку PIP могут быть разработаны для нацеливания на любую последовательность ДНК в геноме путем изменения их расположения, ученые ожидают, что этот подход можно адаптировать для создания флуоресцентных зондов ближнего инфракрасного диапазона для визуализации других важных последовательностей ДНК, связанных с заболеванием.

Новый синтетический зонд предлагает безопасный и простой подход для визуализации кончиков хромосом в живых клетках. Зонд был разработан учеными из Института комплексных исследований клеток и материалов (iCeMS) и коллегами из Киотского университета и может способствовать исследованиям старения и широкого спектра заболеваний, включая рак. Подробности были опубликованы в Журнале Американского химического общества.

Понравилась запись? Поделись с другом!!!