یکی از چالش‌های آنالیز تک سلول، امکان بررسی روشن یا خاموش بودن ژن‌ها و مشاهده کل ژنوم سلول در یک زمان کوتاه است. اکنون به کمک طراحی یک تکنیک جدید به نام dubbed intron seq FISH (sequential fluorescence in situ hybridization) توسط محققان Caltech امکان مشاهده ۱۰.۴۲۱ ژن در یک سلول به طور هم‌زمان فراهم شده.
تاکنون دانشمندان توانسته بودند تنها چهار تا پنج ژن را در یک زمان به کمک میکرسکوپ مشاهده کنند اما روش جدید در ادامه تلاش‌های قبلی برای رویت ژن، اکنون امکان مشاهده تعداد بالاتری از ژن ها را فراهم کرده، از جمله شکل قبلی این تکنیک که در سال ۲۰۱۴ و ۲۰۱۷ توانست ده هزار ژن را با میکروسکوپ نشان دهد.
در بدن هر ژن برای آن‌که به یک پروتئین فعال تبدیل شود باید رونویسی شود و برای رونویسی ابتدا ژن روی pre-mRNA که پیش ساز mRNA است کپی می شود سپس طی روند اصلاح کردن، توالی اینترون از pre-mRNA جدا می‌شوند. بنابراین، تیم Caltech تصمیم گرفت تمرکز خود را روی اینترون‌های نشان‌دار قرار دهد زیرا اینترو‌ن‌ها در مراحل ابتدایی رونویسی ساخته می‌شوند و یک تصویر دقیق از آن‌چه در بیان ژن سلول اتفاق می افتد ایجاد می‌کنند.
به کمک تکنیک intron seqFISH هر اینترون با یک بارکد خاص فلئورسنتی نشانه‌گذاری می‌شود که به آن امکان دیده شدن زیر میکروسکوپ را می‌دهد و به این ترتیب تعداد، نوع، شدت بیان و محل بیان ژن در سلول تعیین می‌شود.
در روش قبلی که تکنیک بارکد‌گذاری را برای اولین بار مطرح کرد، بر روی نشان‌دار کردن خود mRNA تمرکز شده بود که یک ارزیابی از تغییر بیان ژن در طی چند ساعت (زمانی که لازم است تا mRNA به‌وجود آید) ایجاد می‌کرد.
این بررسی‌ها نشان داد رونویسی ژن‌ها در سلول دارای نوسان است و این نوسانات در یک بازه زمانی به نسبت کوچک در مقایسه با زمانی که برای سلول لازم است تا تقسیم شود (۱۲ تا ۱۴ ساعت) اتفاق می افتد. به این معنی که در یک بازه دوساعته بسیاری از ژن‌ها در سلول خاموش و روشن می‌شوند.
دلایل زیادی در توضیح اینکه چرا این نوسانات قبلا مشاهده نشده وجود دارد اول اینکه این نواسات بین سلول‌های مختلف هماهنگ نیست و دوم اینکه دقت بالای روش seqFISH به دانشمندان این یقین را می‌دهد که این مشاهدات به‌دلیل اشتباه سیستم نبوده بلکه نوسانات واقعی بیولوژیکی است و در آخر اینکه این نواسات در بررسی mRNA از دید پنهان می‌ماند زیرا این مولکول به مدت طولانی‌تری در سلول باقی می ماند.
به طور کلی روش Intron seqFISH هم‌چنان که امکان تشخیص نوع سلول را فراهم کرده، فهم ما را از وقایعی که در سلول رخ می‌دهد بالا می‌برد و یک دید جامع از ساختار کروموزومی آن به ما می‌دهد.
☑ لینک خبر
☑ لینک مقاله
