जीवित कोशिकाओं में डीएनए की तह देखने वाली नई फ्लोरोसेंट डाई

बार्सिलोना के सेंटर फॉर जीनोमिक रेगुलेशन (CRG), सिटी यूनिवर्सिटी ऑफ हॉन्ग कॉन्ग, और गुआंगडोंग प्रांतीय पीपुल्स हॉस्पिटल के शोधकर्ताओं ने HoTs नामक फ्लोरोसेंट प्रोब बनाए हैं। ये जीवित कोशिकाओं में प्रवेश कर डीएनए से जुड़ जाते हैं। ये यह दिखाते हैं कि वह कितनी बारीकी से मुड़ा हुआ है और कैसे चलता है। मॉलिक्यूलर सेल पत्रिका में प्रकाशित यह शोध डीएनए की तह को बीमारियों की पहचान और इलाज के लिए एक सुराग के रूप में इस्तेमाल करने में डॉक्टरों की मदद कर सकता है।

ये डाई लगातार चमकने के बजाय बीच-बीच में झिलमिलाने के लिए बनाई गई हैं। इससे माइक्रोस्कोप हर प्रोब की सही जगह पहचान सकता है और हज़ारों तस्वीरों को जोड़कर कहीं अधिक स्पष्ट छवि बना सकता है। STORM नामक तकनीक का उपयोग कर शोधकर्ताओं ने जीवित मानव त्वचा कोशिकाओं और HeLa कैंसर कोशिकाओं में डीएनए को 20 नैनोमीटर के रिज़ॉल्यूशन पर देखा। रासायनिक रूप से सुरक्षित कोशिकाओं में, MINFLUX नामक दूसरी तकनीक ने हर डाई अणु को 3 नैनोमीटर की सटीकता से पहचाना। यह डीएनए की दोहरी कुंडली की लगभग 2 नैनोमीटर चौड़ाई के बेहद करीब है।

तीन कैंसर रोगियों के मोम में सुरक्षित आंत के ऊतकों पर इन प्रोब का परीक्षण करने पर, ट्यूमर में डीएनए पास के स्वस्थ ऊतक की तुलना में साफ तौर पर ढीला और फैला हुआ दिखा। डॉक्टर फिलहाल ऐसे बायोप्सी नमूनों को सौ साल से भी पुरानी रंगाई तकनीक से आंखों से जांचते हैं। शोधकर्ताओं का कहना है कि यह नई विधि डीएनए की त्रि-आयामी संरचना को कैंसर की पहचान के लिए एक और सुराग के रूप में जोड़ सकती है।

टीम ने AINU नामक एक AI प्रोग्राम को इन नई जीवित-कोशिका छवियों पर प्रशिक्षित किया। उन्होंने पाया कि वह त्वचा कोशिकाओं और स्टेम कोशिकाओं में 96 से 98 प्रतिशत सटीकता से फर्क बता सका। दोनों प्रकार की कोशिकाओं में डीएनए एक जैसा ही होता है, बस उसकी तह अलग-अलग होती है। ये प्रोब मानव कोशिकाओं के बाहर भी काम आए, जेब्राफिश की आंख के ऊतकों में। वहां क्षतिग्रस्त रेटिना को फिर से बनाते समय कोशिकाएं अपना डीएनए ढीला करती हैं, ऐसा माना जाता है।