PNAS：DNA顯微鏡實現在細胞或組織樣本中創建分子圖像

　　近日，瑞典卡羅林斯卡學院的研究人員與芬蘭阿爾托大學的同事們開發了一種新方法，實現了在細胞或組織樣本中創建分子圖像。這種方法是基于DNA片段的使用，因此被稱為DNA顯微鏡。相關研究發表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)上。https://doi.org/10.1073/pnas.1821178116 

　　該項新方法主要分為兩個階段：第一階段,研究人員將細胞或組織樣本與短鏈序列的單鏈DNA混合，選擇附著于將要研究的特定分子。如果它涉及將要研究的特定蛋白質，則使用與該特定蛋白質結合的小DNA片段。第二階段，酶被送入短DNA序列以連接并形成DNA分子。

　　隨后，研究人員對這些新形成的DNA分子進行DNA測序分析，可以準確地看到哪些DNA片段彼此相鄰。根據這些信息，就能做出一個類似“拼圖”的設計——顯示所有的DNA序列相互如何連接。

　　由于DNA序列與所表示的分子相連，因此可以了解它們的數量有多豐富以及它們在細胞中的位置。研究人員現在發布的是一個數學模型，可以計算出這些信息，并根據這些信息創建圖像。

Voronoi圖像形成 圖片來源：參考資料[2]

　　“你可以把它比作婚禮上的餐桌游戲，每個客人都會被安排到合適的席位，例如親戚桌、朋友桌……如果你符合這一席位的所有特征，那你就有了恰當餐桌的位置。在我們的實驗中， DNA片段代表了餐桌，片段附著的分子便是嘉賓。“卡羅林斯卡醫學院醫學生物化學和生物物理系教授Bj?rnH?gberg說。

　　DNA顯微鏡方法的優勢在于，它可以在更大的材料中搜索特定的分子，例如全細胞集合或組織樣本。用傳統的顯微鏡，一次只能觀察一個區域，非常耗時。但是用DNA顯微鏡檢查就解決了這些困擾，它可以篩選某些分子并檢查它們的頻率。

　　另外，這種方法還能看出直接環境在細胞生命中扮演的角色，即微環境如何影響可能的疾病發展——在談到DNA顯微鏡時，僅提到幾個可能有用的領域中的兩個。

　　“這是一個可以用來更好地理解生物學如何工作以及細胞如何協同工作的工具。這些知識可以讓我們更好地了解不同疾病的發展方式。從長遠來看，這個工具也為更安全的診斷提供了機會，“卡羅林斯卡醫學院醫學生物化學和生物物理系Bj?rnH?gberg研究小組的研究員兼研究協調員Ian Hoffecker說。