สิ่งที่ดูเหมือนว่าลานตาของไอศครีมที่ส่องประกายระยิบระยับหรือจุดตัดระหว่างเนบิวลาและงานเต้นรำยุค 80 เป็นสิ่งที่น่าอัศจรรย์ยิ่งกว่าเดิมนั่นคือมุมมองที่ไม่มีการแยกและรายละเอียดของตำแหน่งที่แน่นอนของ DNA และ RNA ภายในเซลล์ที่มีชีวิต
วิธีการที่เปิดประตูสำหรับการค้นพบที่ไม่เคยมีมาก่อนภายในเซลล์ที่มีชีวิต - หรือที่เรียกว่ากล้องจุลทรรศน์ดีเอ็นเอนั้นสมบูรณ์แบบในช่วงหกปีที่ผ่านมาจากการศึกษาใหม่
"กล้องจุลทรรศน์ดีเอ็นเอเป็นวิธีการใหม่ในการสร้างเซลล์ที่มองเห็นข้อมูลเชิงพื้นที่และพันธุกรรมพร้อมกันจากตัวอย่างชิ้นเดียว" นักวิจัยนำโจชัวไวน์สไตน์นักวิจัยจากสถาบัน Broad แห่ง MIT กล่าวในแถลงการณ์
เทคนิคนี้ยังช่วยให้นักวิจัยเห็นลำดับที่แน่นอนของนิวคลีโอไทด์คือ "ตัวอักษร" ที่ประกอบขึ้นเป็นเกลียวคู่ของ DNA และ RNA เดี่ยวของ RNA ภายในแต่ละเซลล์
"มันจะช่วยให้เราเห็นว่าเซลล์ทางพันธุกรรมที่ไม่ซ้ำใคร - ซึ่งประกอบด้วยระบบภูมิคุ้มกันโรคมะเร็งหรือลำไส้ - มีปฏิสัมพันธ์กับคนอื่นและก่อให้เกิดสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนหลายเซลล์" Weinstein กล่าว
ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมานักวิจัยได้พัฒนาเครื่องมือมากมายที่ช่วยให้พวกเขาเก็บข้อมูลโมเลกุลจากตัวอย่างเนื้อเยื่อ แต่ความพยายามในการจับคู่เทคโนโลยีนี้กับข้อมูลเชิงพื้นที่เพื่อให้นักวิจัยทราบว่าวัสดุพันธุกรรมภายในเซลล์ถูกจัดเรียงอย่างไรมักเกี่ยวข้องกับเครื่องจักรที่มีราคาแพงและเฉพาะ
วิธีการใหม่นี้ทำให้กระบวนการง่ายขึ้นมากนักวิจัยกล่าว ในสาระสำคัญวิธีการใช้แท็กเล็ก ๆ - ทำจากลำดับดีเอ็นเอที่กำหนดเองแต่ละประมาณ 30 นิวคลีโอไทด์ยาว - ที่ยึดกับทุก DNA และ RNA โมเลกุลในเซลล์ จากนั้นแท็กจะถูกทำซ้ำจนกว่าจะมีหลายร้อยสำเนาภายในเซลล์ เมื่อสำเนาเหล่านี้มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันพวกมันรวมกันและสร้างฉลาก DNA ที่ไม่เหมือนใครนักวิจัยกล่าว
ปฏิสัมพันธ์ระหว่างแท็ก DNA เหล่านี้เป็นกุญแจสำคัญ เมื่อนักวิจัยรวบรวมชีวโมเลกุลที่มีป้ายกำกับและจัดลำดับพวกเขาพวกเขาสามารถใช้อัลกอริธึมคอมพิวเตอร์เพื่อถอดรหัสและสร้างตำแหน่งดั้งเดิมของแท็กในเซลล์ขึ้นมาใหม่เพื่อสร้างภาพเสมือนจริงที่มีรหัสสี การระบุตำแหน่งของโมเลกุลแต่ละอันนั้นคล้ายกับวิธีที่เสาสัญญาณโทรศัพท์มือถือทำการระบุตำแหน่งของโทรศัพท์มือถือในบริเวณใกล้เคียง
เทคนิคนี้อาจช่วยให้นักวิจัยเข้าใจโรคของมนุษย์ได้ดีขึ้น ตัวอย่างเช่นในการศึกษานักวิจัยพบว่ากล้องจุลทรรศน์ดีเอ็นเอสามารถทำแผนที่ตำแหน่งของเซลล์มะเร็งของมนุษย์แต่ละคนในตัวอย่าง แท็ก DNA สังเคราะห์เหล่านี้สามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ทำแผนที่ตำแหน่งของแอนติบอดีตัวรับและโมเลกุลในเซลล์มะเร็งพวกเขากล่าว
“ เราใช้ DNA ในลักษณะที่คล้ายกับโฟตอนในกล้องจุลทรรศน์ด้วยแสง” เวนสไตน์กล่าว "สิ่งนี้ช่วยให้เราสามารถมองเห็นชีววิทยาในขณะที่เซลล์มองเห็นและไม่เหมือนกับที่มนุษย์มองเห็น"
