Химики из Массачусетского университета совершили прорыв в молекулярной биологии, создав технологию визуализации, которая позволяет впервые наблюдать за работой молекул матричной РНК непосредственно внутри живых клеток млекопитающих. Это достижение открывает новые горизонты для понимания фундаментальных процессов жизни, поскольку РНК играет центральную, но до сих пор во многом загадочную роль в здоровье клетки.

Как поясняет ведущий автор исследования Дэйзи Фам, многие заболевания человека связаны именно со сбоями в работе рибонуклеиновых кислот. Эти молекулы выполняют множество жизненно важных функций: они переносят генетические инструкции для создания белков, регулируют активность генов, включая и выключая их, а также участвуют в организации внутренней структуры клетки. Однако до сих пор ученые не могли наблюдать эти процессы в реальном времени в живых системах.

Профессор химии Цзяхуэй Ву, старший автор работы, подчеркивает, что главной задачей было найти способ увидеть эти крошечные молекулы в действии. Решением стала передовая флуоресцентная микроскопия. Исследователи разработали инновационный метод маркировки отдельных молекул РНК специальными светящимися белками.

В основе технологии лежит усовершенствованный подход, известный как метод РНК-шпильки. Команда создала уникальные светящиеся белковые метки, которые активируются и начинают излучать свет только в момент связывания с определенным участком целевой молекулы РНК. Это ключевое отличие от традиционных методов, где постоянное свечение меток создавало сильный фоновый шум, мешающий наблюдениям.

Кроме того, ученые разработали три различных типа светящихся белков, каждый из которых испускает свет определенного цвета. Это позволяет одновременно отслеживать разные типы РНК, выполняющие различные функции внутри одной и той же живой клетки. Теперь исследователи могут в прямом эфире наблюдать, как различные рибонуклеиновые кислоты перемещаются, взаимодействуют и выполняют свои задачи. Этот метод дает беспрецедентную возможность глубже понять молекулярные механизмы, лежащие в основе здоровья и болезней.