Mutacje DNA powodują, że komórki nowotworowe wymykają się spod kontroli, ale także generują różnorodność, która umożliwia organizmom dostosowanie się do ich otoczenia i ewolucję. Naukowcom udało się opracować technikę, dzięki której mogą obserwować takie mutacje.

Do tej pory naukowcy dysponowali jedynie ograniczonymi metodami szacowania średniego tempa i efektów mutacji, ale w nowym badaniu biofizycy udokumentowali poszczególne mutacje, jakie zachodzą w komórkach bakteryjnych.

Zmiany te zachodzą w przybliżeniu w tym samym tempie i tylko około jeden proc. z nich jest śmiertelnie niebezpieczny. Co więcej, wydaje się, że wszystkie bakterie w danym szczepie mają mniej więcej tę samą szybkość mutacji. To około jednej mutacji na 600 godzin dla zwykłych bakterii i około 200 mutacji na 600 godzin dla bakterii zaprojektowanych do mutowania w szybszym tempie.

Do zaobserwowania mutacji zespół naukowców zbudował 1000 mikroskopijnych kanalików, w których umieścił jedną komórkę bakteryjną na zamkniętym końcu każdego kanaliku. Bakterie otrzymały też dużą ilość składników odżywczych, aby przetrwać w kanaliku. Bakterie zawierały zmodyfikowane białko naprawy DNA, które powodowało, że wszelkie mutacje świeciły.

Przez następne kilka dni badacze robili co jakiś czas zdjęcie mikroskopijnych kanalików. W ten sposób zaobserwowano, jak tworzą się nowe komórki bakterii i popychają w dół kanału starsze. Dzięki technice zautomatyzowanego przetwarzania obrazu naukowcy zdołali policzyć liczbę mutacji. Mogli ocenić też, jak dobrze radzą sobie bakterie. Zauważyli, że umierające komórki sygnalizowały swoją śmiercionośną mutację. Podobnie wyglądała sprawa w przypadku wolniej rosnących komórek, które sygnalizowały szkodliwą zmianę.

Technika ta może być stosowana do oceny dynamiki mutacji w innych typach komórek, nawet w ludzkich komórkach nowotworowych. Naukowcy mają też nadzieję, że będą w stanie monitorować wskaźniki mutacji w czasie rzeczywistym w całych organizmach. Chcą w ten sposób sprawdzić, czy różne tkanki mają różne wskaźniki mutacji.

 

 

 

 

Źródło: Science, DziennikNaukowy