Новости химической науки > Генетический код считан непосредственно с РНК

Комбинация лазерной спектроскопии и атомной силовой микроскопии позволила впервые считать генетический код с единичной нити РНК.

В соответствии со словами Фолькера Декерта (Volker Deckert) из Института Аналитических наук в Дортмунде, дальнейшее расширение метода позволит, в перспективе, секвенировать следовые количества ДНК так же просто, как просто считать штрих-код товара на кассе супермаркета.

Для считывания информации с нити ДНК Декерт использовал методику [tip-enhanced Raman spectroscopy (TERS)]. Метод TERS заключается в связывании лазера с атомно-силовым микроскопом [atomic force microscope (AFM)], снабженным крошечным щупом из посеребренного стекла. Щуп движется вдоль цепи РНК как игла проигрывателя по грампластинке, заставляя лазер пульсировать, инициируя колебания нити РНК. Свет, отраженный от молекулы, указывает на уникальную для каждого азотистого основания сигнатуру, которая может быть зафиксирована методом Рамановской спектроскопии.

Управляющий лазером щуп AFM может просканировать единичную нить РНК. (Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed., 2008. DOI: 10.1002/anie.200704054)

Ранее было показано, что методика TERS позволяет различать наноразмерные кристаллы различных азотистых оснований, характерных для РНК. Для доказательства принципиальной возможности использования метода на сложных биологических молекулах Декерт изучил единичную нить модельной полицитозиновой РНК и показал, что щуп позволяет получить 'отпечатки пальцев' молекулы в течение нескольких секунд.

Ключом для успеха эксперимента являлся специально изготовленный щуп AFM. Так как диаметр нити РНК составляет всего 2 нм, щуп шириной 20 нм должен двигаться вдоль нити РНК с высокой точностью, но, при этом, и с жесткостью, достаточной для обеспечения увеличения.

Хотя щуп недостаточно мал для получения информации о Рамановских спектрах индивидуальных оснований, расшифровка последовательности нуклеотидов несложна - полученный в ходе единичного скана времени спектр содержит перекрывающиеся сигналы различных оснований; сравнение спектральной картины соседних сканов позволяет расшифровать генетическую последовательность основание за основанием.

Источник: Angew. Chem. Int. Ed., 2008. DOI: 10.1002/anie.200704054

метки статьи: #аналитическая химия, #биохимия, #молекулярная биология, #физическая химия