Microscopia de DNA: Imagens espaciais de sequencias genéticas de transcritos sem a utilização de ótica!

Créditos da imagem: Weisntein et al, 2019.

Tradicionalmente, os cientistas utilizam luz, raios-x e elétrons para observar dentro de tecidos e células. Hoje, os cientistas podem rastrear fibras nervosas em todo o cérebro, interações entre proteínas, movimentos de organelas citoplasmáticas etc.
No entanto, há uma coisa que esses microscópios baseados em luz, raios-x e elétrons não podem ver: o que está acontecendo nas células a nível genômico. Neste trabalho publicado no periódico Cell, cientistas descrevem a invenção de um tipo pouco ortodoxo de imagem apelidado de “microscopia de DNA” que pode fazer exatamente isso. Ao invés de depender da luz (ou de qualquer tipo de óptica), a equipe usa “códigos de barras” de DNA para ajudar a identificar as posições relativas das moléculas dentro de uma amostra.
Como isso é feito?
Primeiro, os cientistas pegam células cultivadas no laboratório e as colocam em posição em uma câmara de reação. Em seguida, eles adicionam uma variedade de códigos de barras de DNA. Estes aderem às moléculas de RNA, dando a cada um uma única tag. Em seguida, utiliza-se uma reação química para fazer mais e mais cópias de cada molécula marcada – uma pilha crescente que se expande para fora da localização original de cada molécula. Eventualmente, as moléculas marcadas colidem com outras moléculas marcadas, forçando-as a se unirem em pares. Moléculas localizadas próximas umas das outras serão mais propensas a colidir, gerando mais pares de RNA. Moléculas mais distantes irão gerar menos pares.
Uma máquina de sequenciamento de DNA soletra as letras de cada molécula dentro da amostra, o que leva até 30 horas. Um algoritmo criado pela equipe decodifica os dados – que, no trabalho, representam cerca de 50 milhões de seqüências genéticas de cada espécime original – e converte os dados brutos em imagens. Desta maneira, a atividade transcricional é convertida em imagem!

Complexo? Veja o funcionamento desta técnica na íntegra, no paper anexado:

DNA Microscopy- Optics-free Spatio-genetic Imaging by a stand-alone chemical reaction