Miçiqan Universiteti tərəfindən

Stephanie Baum tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Kredit: Changyang Linghu Laboratoriyası

Bioloji orqanizmlərin necə fəaliyyət göstərdiyinin sirlərini açmaq, böyük hüceyrə populyasiyaları daxilində və arasında molekulyar qarşılıqlı təsirləri anlamaqla başlayır. Miçiqan Universitetində hazırlanmış inqilabi yeni bir alət, hüceyrənin özü tərəfindən istehsal edilən və saxlanılan bir növ maqnitofon kimi fəaliyyət göstərir və alimlərə zamana geri qayıtmağa və qarşılıqlı təsirləri geniş miqyasda və uzun müddət ərzində izləməyə imkan verir.

Miçiqan Neyrologiya İnstitutunun Hüceyrə və İnkişaf Biologiyası və Biotibbi Mühəndislik üzrə dosenti və baş tədqiqatçısı, fəlsəfə doktoru Çanqyanq Linqhunun laboratoriyasında hazırlanmış CytoTape, süni intellekt köməyi ilə hüceyrə fəaliyyətinin geniş miqyaslı ölçülməsi üçün maqnitofon kimi çıxış etmək üçün hazırlanmış çevik, sapvari hüceyrədaxili protein lifidir.

Tədqiqat “Nature” jurnalında dərc olunub .Oyna

00:00

00:33SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

Dəyişən bioloji prosesləri ölçmək üçün mövcud görüntüləmə üsulları çox vaxt qətnamə və miqyas arasında dəyişir.

Məsələn, beyni öyrənmək üçün geniş istifadə edilən fMRT beyin fəaliyyətinin geniş miqyaslı monitorinqinə imkan verir, lakin tək hüceyrə səviyyəsində nələrin baş verdiyini aşkar etmək imkanına malik deyil. Bu arada, işıq mikroskopiyası tək hüceyrəli qətnamə təmin etsə də, toxumanın işığın səpələnməsi səbəbindən məhduddur.

Tədqiqatçılar mikroskop vasitəsilə cansız toxumalarda daha çox detal görə bilsələr də, zamanla hüceyrənin fəaliyyətini görmək mümkün olmayıb.

Komandanın həlli: hüceyrə canlı ikən zaman damğası siqnallarını məkan ölçüsü boyunca yerləşdirmək.

“Böyüyən bir ağacın fizioloji tarixlərini kodlayan ağac halqaları kimi, CytoTape, ənənəvi işıq mikroskopiyası altında miqyasda ölüm sonrası oxunuş üçün çevik hüceyrədaxili zülal lifi boyunca müvəqqəti hüceyrə fəaliyyətlərini yerində qeyd edir və qətnamə və miqyas arasındakı kompromisdən keçir”, – deyə Linghu bildirib.

Linghu laboratoriyasında postdoktoral tədqiqatçı, həmmüəllif, fəlsəfə doktoru Lirong Zheng, “CytoTape-i hüceyrə populyasiyalarına çatdırmaq üçün mövcud gen çatdırılma metodlarını tətbiq edərək sintetik lent monomerini kodlayan DNT ardıcıllığını hüceyrələrə təqdim etdik” dedi. “Biz CytoTape-in ​​normal hüceyrə fiziologiyasını və ya in vivo siçan beyin funksiyasını dəyişdirmədiyini aşkar etdik.”

Daha sonra hüceyrə, lent monomerinin ehtiyac duyduğu bir şey olduğunu düşünərək, onu davamlı olaraq istehsal etməyə başlayacaq və bu da hüceyrələrdə öz-özünə yığılır və zamanla zülal lentini uzadır. Zülal lentində üç həftəyə qədər müxtəlif hüceyrə müvəqqəti siqnallarına uyğun rəng kodlu molekulyar etiketlər qeyd olunur.

“Etiketlər kiçikdir, 15 amin turşusundan azdır və lent monomerlərinə birləşdirilir”, – deyə doktorant tələbə və həmmüəllif Yixiao Yan bildirib.

O izah etdi ki, etiketlər biologiyada geniş istifadə olunur və fərqli flüoresan antikorlar tərəfindən tanınmaq və mikroskop altında baxmaq üçün hazırlanmışdır. Onlar müəyyən bir anda hüceyrə daxilində baş verənlərin imzası kimi xidmət edir.

Linghu laboratoriyasının həmmüəllifi və postdoktoral tədqiqatçısı Dongqing Shi bildirib ki, “Bu etiketli lent monomerlərinin mövcudluğu fərdi hüceyrə fəaliyyətindən asılı promotorlar tərəfindən idarə olunur və müvafiq hüceyrə fəaliyyəti olduqda bu lentdə iz buraxır.” “Bu texnologiya ilə siçan beynində in vivo şəraitdə 14.123 neyrona qədər məkan baxımından həll edilmiş transkripsiya fəaliyyətini qeyd etdik.”

Komanda CytoTape-ı siçan neyronlarına və qliyalarına, eləcə də insan embrional böyrək mənşəli hüceyrələrə və insan xərçəngindən əmələ gələn hüceyrələrə tətbiq etdi. Onlar hüceyrə plastikliyində iştirak edən gözlənilməz zaman rejimlərini kəşf etdilər. Bu, lentin sayəsində hüceyrə hadisəsindən əvvəl, zamanı və sonrasında nələrin baş verdiyini görməyə imkan verdi.

“Alətimizlə biotibbi tədqiqatçılarla əməkdaşlıq edərək günlər və həftələr ərzində davam edən müxtəlif hüceyrə plastikliyi proseslərini araşdırmağa ümid edirik”, – deyə Linghu bildirib.

“Sağlam və xəstə beyinlər arasındakı nəticələri müqayisə etməklə, bu proseslərdə məkan və zaman arasında nəyin səhv getdiyini dəqiq müəyyən edə və bu fərqləri düzəltmək üçün gələcək terapevtik müdaxilələr barədə məlumat verə bilərik.”

Nəşr detalları

Lirong Zheng və digərləri, Həftələr ərzində gen tənzimlənməsi dinamikasının miqyaslandırıla bilən və multipleksləşdirilmiş qeyd cihazları, Nature (2026). DOI: 10.1038/s41586-026-10156-9

Jurnal məlumatı: Təbiət 

Əsas anlayışlar

hüceyrə biologiyasıBioloji neyron şəbəkələriBiomolekulyar və subhüceyrəvi proseslərHüceyrə quruluşu, fiziologiyası və dinamikasıHüceyrəaltı strukturlar

Miçiqan Universiteti tərəfindən təmin edilir