क्रांतिकारी 3डी डीएनए माइक्रोस्कोपी ने ज़ेब्राफिश भ्रूण में जीन गतिविधि का मानचित्रण किया, जिससे जैविक अनुसंधान में बदलाव आया

आनुवंशिक अनुक्रमण आनुवंशिक संरचना और गतिविधि पर बहुमूल्य डेटा प्रदान करता है, लेकिन नमूने के भीतर आनुवंशिक अनुक्रमों के सटीक स्थान के बारे में जानकारी का अभाव है। शिकागो विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने वॉल्यूमेट्रिक डीएनए माइक्रोस्कोपी विकसित की है, जो एक ऐसी तकनीक है जो इन सीमाओं को दूर करती है। यह विधि डीएनए या आरएनए अणुओं को टैग करने पर निर्भर करती है, जिससे आसन्न टैग के बीच परस्पर क्रिया होती है जिससे आनुवंशिक सामग्री और उसकी परस्पर क्रिया की त्रि-आयामी छवि बनती है। *नेचर बायोटेक्नोलॉजी* में हाल ही में प्रकाशित एक प्रकाशन में, शोधकर्ताओं ने ज़ेब्राफिश भ्रूण (*Danio rerio*) का एक पूर्ण डीएनए मानचित्र बनाकर तकनीक का प्रदर्शन किया। यह बिना ऑप्टिक्स का उपयोग किए, केवल आणविक अंतःक्रिया विश्लेषण पर निर्भर करते हुए, पूरे जीव के जीनोम की पहली पूर्ण त्रि-आयामी इमेजिंग है। पारंपरिक माइक्रोस्कोप के विपरीत, वॉल्यूमेट्रिक डीएनए माइक्रोस्कोपी अणुओं के बीच अंतःक्रियाओं की गणना करके छवियां बनाती है। इस प्रक्रिया में डीएनए और आरएनए अणुओं में अद्वितीय आणविक पहचानकर्ता (यूएमआई), छोटे डीएनए टैग जोड़ना शामिल है। ये टैग अणुओं से जुड़ते हैं और दोहराए जाते हैं, जिससे एक रासायनिक प्रतिक्रिया होती है जो प्रत्येक जोड़ी इंटरैक्शन के लिए विशिष्ट अद्वितीय पहचानकर्ता उत्पन्न करती है। इन अंतःक्रियाओं के अनुक्रमण और विश्लेषण के माध्यम से, एक एल्गोरिथ्म सभी अणुओं की मूल स्थानिक व्यवस्था को पुनर्निर्मित करता है, जिससे जीन अभिव्यक्ति का त्रि-आयामी मानचित्र बनता है। प्रौद्योगिकी के मुख्य लाभों में से एक यह है कि इसे नमूने के प्रारूप या जीनोम के पूर्व ज्ञान की आवश्यकता नहीं होती है। यह ट्यूमर ऊतकों जैसे अद्वितीय, खराब समझ वाले या गतिशील जैविक वातावरण का अध्ययन करने के लिए इसे मूल्यवान बनाता है। वॉल्यूमेट्रिक डीएनए माइक्रोस्कोपी एक ट्यूमर के सूक्ष्म वातावरण का मानचित्रण कर सकती है, ट्यूमर और प्रतिरक्षा कोशिकाओं के बीच महत्वपूर्ण अंतःक्रियाओं को दिखा सकती है, संभावित रूप से सटीक इम्यूनोथेरेपी और व्यक्तिगत टीकों के विकास में सहायता कर सकती है। शिकागो विश्वविद्यालय में चिकित्सा और आणविक इंजीनियरिंग के सहायक प्रोफेसर, पीएचडी, जोशुआ वेनस्टाइन, जिन्होंने डीएनए माइक्रोस्कोपी विकसित करने के लिए 12 वर्षों से अधिक समय समर्पित किया है, का कहना है कि नमूने के भीतर से प्रकृति का इस तरह का दृश्य देखने में सक्षम होना उत्साहजनक है। बायोइनफॉरमैटिक्स और कंप्यूटिंग संसाधनों में प्रगति के साथ, यह तकनीक नैदानिक ​​निदान, विशेष रूप से कैंसर और दुर्लभ आनुवंशिक सिंड्रोम के लिए, चिकित्सा और वैज्ञानिक अभ्यास का एक नियमित हिस्सा बनने का वादा करती है।