Giải trình tự RNA ngay bên trong tế bào

Các nhà khoa học đang nghiên cứu và phát triển một phương pháp sử dụng chính tế bào như một thiết bị giải trình tự RNA mới. Bài báo được đăng trên tạp chí Nature Biotechnology¹ (09 tháng Sáu 2014).

Hẳn các bạn học ngành Công Nghệ Sinh Học đều đã được biết đến các phương pháp điển hình trong việc giải trình tự RNA (RNA sequencing), như Northern blotting (1977) và FISH (1980s). Các phương pháp này giúp đánh giá mức độ biểu hiện của gene, và trong trường hợp FISH, còn giúp xác định được vị trí của gene trên nhiễm sắc thể hoặc vị trí của gene đang được giải mã. Nhờ đó, các nhà khoa học có thể nghiên cứu các lĩnh vực như Phôi Thai Học hay Sinh Học Phân Tử.

Những năm gần đây, các nhà khoa học George Church và Je Hyuk Lee tại Đại Học Harvard đang phát triển một phương pháp nhằm giúp giải trình tự RNA ngay bên trong tế bào. Tên của phương pháp này là FISSEQ (Fluorescent in situ RNA Sequencing). Chúng ta sẽ cùng điểm sơ lược qua công nghệ FISSEQ này nhé.

Hình: Tổng quan các bước trong xây dựng thư viện và giải trình tự FISSEQ²

Đầu tiên các tế bào sẽ được cố định trên bề mặt. Sau đó, các RNA sẽ được phiên mã ngược để tạo ra các DNA bổ sung (complementary DNA, cDNA). Các cDNA này sẽ được sao chép hàng loạt nhờ phương pháp phóng đại quay vòng (rolling-circle amplification) để tạo thành những quả bóng DNA có kích cỡ nano (DNA nanoballs). Mỗi quả bóng nano DNA có đường kính từ 200-400 nm. Các quả bóng này sẽ được giải mã ngay trong tế bào dựa vào kỹ thuật nối và thăm dò oligonucleotide (sequencing by oligonucleotide ligation and detection = SOLiD). Trong phương pháp này, các đầu dò có gắn huỳnh quang (fluorescent probes) sẽ được lai hóa với các quả bóng nano, với một màu sắc tương ứng với một cặp base lân cận. Một chuỗi trình tự các màu sẽ được dùng để xác định chuỗi trình tự của một phiên mã. Như vậy RNA đã được giải trình tự ngay trong tế bào rồi.

Ưu điểm của FISSEQ đó là có đầu ra cao và có thể giúp xác định được vị trí của RNA ngay bên trong tế bào (nhờ quang sát dưới kính hiển vi huỳnh quang). Như vậy đây là một sự kết hợp những ưu điểm của giải trình tự RNA (RNA-seq) và của FISH.

Huy Vũ

Đăng lần đầu ngày 19.6.2014

Nguồn hình: Nature Biotechnology

Tài Liệu Tham Khảo:

1. FISSEQ, RNA-seq. “RNA sequencing in situ.” Nature biotechnology 32.6 (2014): 543.
2. Lee, Je Hyuk, et al. “Fluorescent in situ sequencing (FISSEQ) of RNA for gene expression profiling in intact cells and tissues.” Nature protocols 10.3 (2015): 442-458.

Xin mời Quý Độc Giả bỏ ra 2-5 phút để làm một khảo sát mức độ hài lòng về bài viết của IBSG tại đây. IBSG chân thành cảm ơn Quý Độc Giả!