روشی برای مشاهده هم زمان فرآیند خاموش شدن ژن ها

این کاوشگرهای mRNA کهNano Flares نام دارند، برای انتقال اسیدهای نوکلئیک
به سلول های زنده و تشخیص mRNA در آن ها به کار می روند و به صورت پایه از
یک مولکول فلورسانت متصل به زنجیره ی کوتاه ۱۸ بازی نوکلئوتیدی که حاوی یک
قطعه مکمل mRNA هدف می باشد، ساخته می شوند.

این کاوشگرها هنگامی که به مولکول های mRNA متصل می شوند، از خود تابش های
فلورسنت آزاد می کنند که به ما امکان این را می دهد که تمام فرآیند های در
حال رخداد در سلول را به صورت هم زمان مشاهده نماییم. شدت نور تابیده شده
هم چنین می تواند برای تخمین و اندازه گیری میزان بیان شدن ژن به کار رود.

میرکین پیش از این توانسته بود نشان دهد که رشته های DNA متصل شونده به
نانوذرات طلا با رشته های mRNA مکمل خود در سلول ترکیب می شوند و به گونه ی
مؤثری موجب خاموش شدن ژن کد کننده ی آن رشته ی mRNA می گردند و به
دانشمندان این امکان را می دهند که بر روی فرآیندهای سلولی کنترل بیشتری
داشته باشند.

زنجیره های DNA در ابتدا به نانو ذرات طلا متصل می شوند و مانع از تابش
فلورسنت آنها می گردند ولی پس از وارد شدن این مجموعه به داخل سلول، mRNA
هدف پیوند محکمتری با رشته ی DNA( که تابش فلورسانت را مهار می کرد) نسبت
به نانوذرات نقره برقرار می کند و در نتیجه نانوذرات نقره از این مجموعه
جدا شده و دوباره اشعه ی فلورسنت را می تابانند.

در حالی که کاوشگرهای دیگری نیز برای تشخیص mRNA درون سلول ها وجود دارد،
این نانوذرات تابنده مزایای بسیاری نسبت به آنها دارند. سلول ها به صورت
فعالی این نانو ذرات را جذب می نمایند و در نتیجه نیازی به microinjection
و یا عوامل ناقل اسید نوکلئیک به سلول که بالقوه دارای اثر سمی می باشند،
نخواهد بود. به علاوه قرار دادن پوشش DNA متراکم بر روی سطح نانوذرات طلا
به صورت گسترده ای از تجزیه شدن آنها توسط آنزیم ها و کاسته شدن از زمینه ی
فلورسانس، جلوگیری می کند.

اما مشکل در حال حاضر این است که این نانو ذرات سریعاً می توانند وارد همه
ی سلول ها شوند که بروز این پدیده در موارد درمان سلول ها به صورت هدفمند و
اختصاصی مناسب نمی باشد. برای رفع این مشکل، آقای میرکین قصد دارد بر روی
انتخابی تر شدن این عمل تحقیق نماید. طرح دیگر او این است که بتواند ذراتی
را بسازد که به کمک آنها اجزایی را که سلول دوست ندارد جذب کند، به داخل آن
هدایت نماید مانند عوامل شیمی درمانی و یا SiRNA؛ درست همان گونه که اودیسه
سربازان یونانی را با اسب پیشکش اهدایی خود وارد شهر تروا نمود.

در پایان باید اشاره نمود که توانایی تشخیص و تخمین تغییرات در سطح بیان
ژنی، به ویژه به صورت هم زمان و با درجه ای از حساسیت که مناسب کنترل
تغییرات جزئی در سطح تک سلولی باشد،ارزش قابل توجهی در زمینه ی پیشرفت های
بیولوژیک و کاربردهای پزشکی خواهد داشت.