I ricercatori dell'UCLA e della New York University hanno sviluppato un metodo per rilevare le differenze di sequenza nelle singole molecole di DNA scattando immagini nanoscopiche delle molecole stesse.
Il lavoro è riportato nel Journal of the Royal Society Interfaccia .
Usando l'approccio che chiamano "Riconoscimento Molecolare Diretto, " i ricercatori dell'UCLA e della NYU hanno utilizzato le nanoparticelle per trasformare le molecole di DNA in una forma di braille molecolare che può essere letta nella scala dei nanometri, o un miliardesimo di metro, utilizzando la microscopia a forza atomica (AFM) ad alta velocità.
I leader dello studio sono:Jason Reed, un professore di ricerca, e il professor Jim Gimzewski, pioniere delle nanotecnologie, entrambi presso il California Nanosistemi Institute dell'UCLA, e il professor Bud Mishra, esperto di genomica, al Courant Institute of Mathematical Sciences della NYU. Questo gruppo crede che il metodo avrà molti usi pratici, come il rilevamento supersensibile di molecole di DNA nella ricerca genomica e nella diagnostica medica, nonché nell'identificazione di agenti patogeni.
Sebbene ci siano una varietà di tecniche attualmente utilizzate per questo scopo, richiedono tempo, tecnicamente difficile, e costoso. Richiedono anche una quantità significativa di materiale genetico per effettuare letture accurate e spesso richiedono una conoscenza preliminare della composizione del campione.
Secondo Mishra, per superare queste carenze, il team ha ideato un "single-cell, metodo a singola molecola" che eliminerebbe le complesse manipolazioni chimiche su cui si basano i metodi esistenti, e, Invece, utilizzare le forme uniche delle molecole stesse come metodo di identificazione. Questo approccio ha i vantaggi di essere rapido e sensibile al livello di una singola molecola.
Reed afferma che "l'obiettivo a lungo termine della ricerca del nostro team è quello di sezionare, comprendere, e controllare la biologia delle singole cellule nei tessuti complessi, come il cervello, o nei tumori maligni. Promuovere questo corpus di lavoro richiede che affrontiamo un problema irrisolto nell'analisi molecolare delle singole cellule:la mancanza di un metodo per di routine, affidabile, e determinare in modo economico l'attività trascrizionale globale del gene."
Nella loro carta, il team ha esaminato da vicino il potenziale utilizzo di questa tecnica per quantificare l'attività dei geni nei tessuti viventi, un metodo noto come profiling trascrizionale. Sono stati in grado di dimostrare che la loro tecnica di riconoscimento molecolare diretto potrebbe quantificare con precisione l'abbondanza relativa di più specie di DNA in una miscela utilizzando solo una manciata di molecole, un risultato non ottenibile con altri metodi.
