Onderzoekers van UCLA en New York University hebben een methode ontwikkeld om sequentieverschillen in individuele DNA-moleculen te detecteren door nanoscopische foto's van de moleculen zelf te maken.

Het werk wordt gerapporteerd in het Journal of the Royal Society Koppel .

Met behulp van de benadering die ze "Directe moleculaire herkenning, "De UCLA- en NYU-onderzoekers gebruikten nanodeeltjes om de DNA-moleculen om te zetten in een vorm van moleculaire braille die kan worden afgelezen in de schaal van nanometers, of een miljardste van een meter, met behulp van high-speed Atomic Force Microscopy (AFM).

De leiders van de studie zijn:Jason Reed, een onderzoeksprofessor, en professor Jim Gimzewski, nanotechnologie pionier, beide aan het California Nanosystems Institute van de UCLA, en professor Bud Mishra, genomics-expert, aan het Courant Institute of Mathematical Sciences van de NYU. Deze groep gelooft dat de methode veel praktische toepassingen zal hebben, zoals supergevoelige detectie van DNA-moleculen in genomisch onderzoek en medische diagnostiek, evenals bij het identificeren van pathogenen.

Hoewel er momenteel verschillende technieken voor dit doel worden gebruikt, ze zijn tijdrovend, technisch moeilijk, en duur. Ze vereisen ook een aanzienlijke hoeveelheid genetisch materiaal om nauwkeurige metingen te doen en vereisen vaak voorkennis van de monstersamenstelling.

Volgens Misra, om deze tekortkomingen te verhelpen, het team bedacht een "eencellige, single-molecule"-methode die zou afzien van de complexe chemische manipulaties waarop bestaande methoden zijn gebaseerd, en, in plaats daarvan, gebruik de unieke vormen van de moleculen zelf als identificatiemethode. Deze benadering heeft het voordeel dat het snel en gevoelig is voor het niveau van een enkel molecuul.

Reed zegt dat "het langetermijndoel van het onderzoek van ons team is om te ontleden, begrijpen, en de biologie van afzonderlijke cellen in complexe weefsels controleren, zoals hersenen, of bij kwaadaardige tumoren. Om dit oeuvre te bevorderen, moeten we een onopgelost probleem in de analyse van eencellige moleculaire analyse aanpakken:het ontbreken van een methode om routinematig, betrouwbaar, en goedkoop de globale gentranscriptieactiviteit bepalen."

In hun krant het team onderzocht nauwkeurig het mogelijke gebruik van deze techniek om de activiteit van genen in levend weefsel te kwantificeren, een methode die bekend staat als transcriptionele profilering. Ze waren in staat om aan te tonen dat hun directe moleculaire herkenningstechniek de relatieve abundantie van meerdere DNA-soorten in een mengsel nauwkeurig kon kwantificeren met slechts een handvol moleculen - een resultaat dat met andere methoden niet haalbaar was.