Биологи научились точно подсчитывать количество молекул ДНК и РНК
Тайпале и его коллеги создали несколько типов уникальных идентификаторовмолекулы, при помощи которых можно определить происхождение молекулы и еекопий.
Одной из таких "бирок" выступал случайно составленный фрагментДНК, которые ученые присоединяли к обрывкам анализируемой цепочки. Второй видидентификатора содержится в самой молекуле - ученые просто разбивают ее накороткие цепочки нуклеотидов, строительных "кирпичиков" ДНК, исчитывают произвольный участок в каждом сегменте.
Ученые проверили свою методику следующим образом. Они смешали равноеколичество геномной ДНК мальчика, страдающего синдромом Дауна, и его матери иразбили смесь ДНК на части химическим путем. Биологи выделили образец, вкотором содержался неполный набор фрагментов из каждого генома, и попыталисьвосстановить кариотипы - набор признаков всего набора хромосом матери и ееребенка при помощи компьютера.
В статье отмечается, что классический метод подсчета фрагментов ДНК непоказал того, что половина из них была получена от мальчика с тремя 21хромосомами - основным признаком синдрома Дауна.
С другой стороны, уникальные идентификаторы в обрывках ДНК дали правильныерезультаты - повышенное количество копий 21 хромосомы и небольшая концентрацияженской Х-хромосомы, которая есть у всех мужчин только в одном экземпляре.Ученые отмечают, что точность подсчета молекул ДНК растет с увеличением глубинысеквенирования и количества фрагментов в анализируемом образце.
Затем биологи сравнили методы мечения. Лучшими были признаны короткие меткина концах фрагментов ДНК, поскольку такой вариант "бирок" можноприменять не только для анализа этих молекул, но и для подсчета РНК за одинэксперимент.
При помощи этого метода ученые подсчитали число разных фрагментовинформационной РНК, выделенной из клетки мушки-дрозофилы.
Биологи использовали оригинальную молекулу РНК для сборки ее копии в видеДНК, разбили "слепок" на фрагменты и присоединили к ним участки-меткииз 10-ти случайно выбранныхнуклеотидов. После этого они 25 раз размножили полученные обрывки ДНК иподсчитали количество фрагментов при помощи собственной и основной существующейметодики.
Классический способ оказался довольно неточным: у 8% генов число обрывков несоответствовало их реальному количеству после деления оригинальной молекулы нафрагменты. Уникальные же идентификаторы гораздо лучше справились с этой задачей- общая точность прочтения составила 99%.
Исследователи полагают, что совместимость с большинством современныхтехнологий секвенирования ДНК позволит безболезненно добавить такие метки варсенал современной молекулярной биологии. Кроме того, методика применима дляподсчета и наблюдения за другими типами биологических молекул - белков, частицвирусов.