Tin tức | UMass Amherst phát triển phương pháp chụp ảnh huỳnh quang ba màu để quan sát RNA theo thời gian thực trong tế bào sống
Các nhà hóa học tại University of Massachusetts Amherst (UMass Amherst) đã phát triển một phương pháp chụp ảnh huỳnh quang ba màu mới, cho phép theo dõi đồng thời nhiều RNA thông tin (mRNA) trong các tế bào động vật có vú sống theo thời gian thực. Kỹ thuật này gắn các loại RNA khác nhau với những màu huỳnh quang khác nhau, giúp các nhà nghiên cứu quan sát hành vi năng động của chúng bên trong tế bào. Đây là công cụ quan trọng để tìm hiểu RNA, một phân tử nền tảng của sự sống. Kết quả nghiên cứu gần đây được công bố trên Nature Methods.
RNA đóng vai trò thiết yếu trong sự sống nhưng vẫn chưa được hiểu đầy đủ. RNA không chỉ mang thông tin giữa DNA và protein, chỉ đạo tế bào sản xuất protein, mà còn điều hòa việc bật hoặc tắt gene, đồng thời giúp tổ chức và định hình cấu trúc tế bào. Chức năng RNA bất thường liên quan chặt chẽ đến nhiều bệnh lý, khiến việc nghiên cứu RNA mà không làm gián đoạn trạng thái tự nhiên của nó trở thành một thách thức lớn trong khoa học sự sống.
“Chúng tôi tò mò về nhiều chức năng của RNA”, tác giả liên hệ Jiahui ‘Chris’ Wu, trợ lý giáo sư hóa học tại UMass Amherst, cho biết. “Câu hỏi thực sự là làm thế nào để nghiên cứu chúng. Cách tiếp cận lý tưởng là quan sát trực tiếp trong các tế bào sống, nhưng các phân tử RNA quá nhỏ.”
Trong kính hiển vi huỳnh quang, các nhà khoa học thường thêm chất đánh dấu huỳnh quang vào RNA mục tiêu để nó nổi bật trên nền tế bào phức tạp. Một kỹ thuật được sử dụng rộng rãi là “phương pháp kẹp tóc RNA”, trong đó protein huỳnh quang được hợp nhất với một RNA cụ thể để chụp ảnh. Tuy nhiên, tín hiệu huỳnh quang thường hoạt động liên tục, tạo ra nhiễu nền làm giảm độ chính xác của hình ảnh.
Nhóm UMass Amherst đã cải tiến đáng kể kỹ thuật này. Tác giả thứ nhất Daisy Pham, nghiên cứu sinh hóa học, giải thích rằng nhóm đã thiết kế các protein huỳnh quang mới chỉ phát sáng sau khi liên kết với một cấu trúc cụ thể trong phân tử RNA, qua đó giảm đáng kể nhiễu nền. Quan trọng hơn, các nhà nghiên cứu đã tạo ra ba protein huỳnh quang trực giao lẫn nhau, phát ra ánh sáng xanh lục, đỏ và đỏ xa, cho phép đồng thời đánh dấu và phân biệt các RNA có chức năng khác nhau.
“Giờ đây chúng tôi có thể quan sát cách các loại RNA khác nhau hoạt động đồng thời trong tế bào sống”, Pham nói. “Điều này đưa chúng tôi đến gần hơn với việc hiểu chính xác cách mỗi loại thực hiện chức năng của mình.”
Nhóm nghiên cứu nhấn mạnh rằng phương pháp chụp ảnh này đã được cung cấp cho cộng đồng nghiên cứu và có thể trở thành một công cụ mới quan trọng để nghiên cứu chức năng RNA. Phương pháp cho phép các nhà khoa học thu thập thông tin động và chính xác hơn từ bên trong tế bào mà không gây xáo trộn đáng kể đến chính RNA. Tiến bộ này mở rộng khả năng chụp ảnh RNA và tạo nền tảng phương pháp luận để tìm hiểu cơ chế của sự sống cũng như các bệnh liên quan đến RNA.
Nghiên cứu được tài trợ bởi Viện Y tế Quốc gia Hoa Kỳ (NIH) và Viện Khoa học Sự sống Ứng dụng UMass Amherst (IALS). IALS tập hợp chuyên môn liên ngành từ 29 khoa của trường đại học để chuyển hóa nghiên cứu cơ bản thành các ứng dụng đổi mới nhằm cải thiện sức khỏe và hạnh phúc của con người.
Tin tức | UMass Amherst phát triển phương pháp chụp ảnh huỳnh quang ba màu để quan sát RNA theo thời gian thực trong tế bào sống
Tin tức | UMass Amherst phát triển phương pháp chụp ảnh huỳnh quang ba màu để quan sát RNA theo thời gian thực trong tế bào sống
Các nhà hóa học tại University of Massachusetts Amherst (UMass Amherst) đã phát triển một phương pháp chụp ảnh huỳnh quang ba màu mới, cho phép theo dõi đồng thời nhiều RNA thông tin (mRNA) trong các tế bào động vật có vú sống theo thời gian thực. Kỹ thuật này gắn các loại RNA khác nhau với những màu huỳnh quang khác nhau, giúp các nhà nghiên cứu quan sát hành vi năng động của chúng bên trong tế bào. Đây là công cụ quan trọng để tìm hiểu RNA, một phân tử nền tảng của sự sống. Kết quả nghiên cứu gần đây được công bố trên Nature Methods.
RNA đóng vai trò thiết yếu trong sự sống nhưng vẫn chưa được hiểu đầy đủ. RNA không chỉ mang thông tin giữa DNA và protein, chỉ đạo tế bào sản xuất protein, mà còn điều hòa việc bật hoặc tắt gene, đồng thời giúp tổ chức và định hình cấu trúc tế bào. Chức năng RNA bất thường liên quan chặt chẽ đến nhiều bệnh lý, khiến việc nghiên cứu RNA mà không làm gián đoạn trạng thái tự nhiên của nó trở thành một thách thức lớn trong khoa học sự sống.
“Chúng tôi tò mò về nhiều chức năng của RNA”, tác giả liên hệ Jiahui ‘Chris’ Wu, trợ lý giáo sư hóa học tại UMass Amherst, cho biết. “Câu hỏi thực sự là làm thế nào để nghiên cứu chúng. Cách tiếp cận lý tưởng là quan sát trực tiếp trong các tế bào sống, nhưng các phân tử RNA quá nhỏ.”
Trong kính hiển vi huỳnh quang, các nhà khoa học thường thêm chất đánh dấu huỳnh quang vào RNA mục tiêu để nó nổi bật trên nền tế bào phức tạp. Một kỹ thuật được sử dụng rộng rãi là “phương pháp kẹp tóc RNA”, trong đó protein huỳnh quang được hợp nhất với một RNA cụ thể để chụp ảnh. Tuy nhiên, tín hiệu huỳnh quang thường hoạt động liên tục, tạo ra nhiễu nền làm giảm độ chính xác của hình ảnh.
Nhóm UMass Amherst đã cải tiến đáng kể kỹ thuật này. Tác giả thứ nhất Daisy Pham, nghiên cứu sinh hóa học, giải thích rằng nhóm đã thiết kế các protein huỳnh quang mới chỉ phát sáng sau khi liên kết với một cấu trúc cụ thể trong phân tử RNA, qua đó giảm đáng kể nhiễu nền. Quan trọng hơn, các nhà nghiên cứu đã tạo ra ba protein huỳnh quang trực giao lẫn nhau, phát ra ánh sáng xanh lục, đỏ và đỏ xa, cho phép đồng thời đánh dấu và phân biệt các RNA có chức năng khác nhau.
“Giờ đây chúng tôi có thể quan sát cách các loại RNA khác nhau hoạt động đồng thời trong tế bào sống”, Pham nói. “Điều này đưa chúng tôi đến gần hơn với việc hiểu chính xác cách mỗi loại thực hiện chức năng của mình.”
Nhóm nghiên cứu nhấn mạnh rằng phương pháp chụp ảnh này đã được cung cấp cho cộng đồng nghiên cứu và có thể trở thành một công cụ mới quan trọng để nghiên cứu chức năng RNA. Phương pháp cho phép các nhà khoa học thu thập thông tin động và chính xác hơn từ bên trong tế bào mà không gây xáo trộn đáng kể đến chính RNA. Tiến bộ này mở rộng khả năng chụp ảnh RNA và tạo nền tảng phương pháp luận để tìm hiểu cơ chế của sự sống cũng như các bệnh liên quan đến RNA.
Nghiên cứu được tài trợ bởi Viện Y tế Quốc gia Hoa Kỳ (NIH) và Viện Khoa học Sự sống Ứng dụng UMass Amherst (IALS). IALS tập hợp chuyên môn liên ngành từ 29 khoa của trường đại học để chuyển hóa nghiên cứu cơ bản thành các ứng dụng đổi mới nhằm cải thiện sức khỏe và hạnh phúc của con người.
Nguồn bài viết:
Tổng hợp từ Internet