Впервые получен прямой снимок ДНК

Спустя пятьдесят девять лет после того, как Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик вывели структуру двойной спирали ДНК, ученые сделали первый снимок этой витой лестницы, по которой взбирается жизнь. Энцо ди Фабрицио, профессор физики в Magna Craecia University в Катандзаро, Италия, сфотографировал ДНК с помощью электронного микроскопа.

Ранее ученые наблюдали структуру ДНК только косвенно. Форма двойной спирали впервые была обнаружена с помощью метода так называемой рентгеновской кристаллографии, когда форма материала реконструируется в зависимости от того, как рентгеновские лучи отскакивают от него при столкновении.

Ди Фабрицио и его коллеги разработали план по выводу ДНК из укрытия. Они построили наноскопическую подложку из чрезвычайно водоотталкивающих кремниевых колонн. Затем добавили раствор, содержащий нити ДНК, на эту подложку. Вода быстро испарилась и оставила «гряды» голой ДНК, вытянутые между крошечных «гор».

Затем ученые запустили пучки электронов через отверстия в кремниевой подложке и отсняли изображения освещенных молекул с высоким разрешением.

Снимки ди Фабрицио изображают нить из нескольких переплетенных молекул ДНК, а не просто две связанных нити. Потому что энергии используемых для снимка электронов могло хватить для уничтожения отдельной двойной спирали или просто одной нити из двойной спирали.

Но с использованием более чувствительного оборудования и низкоэнергетических электронов, полагает ди Фабрицио, снимки отдельных двойных спиралей скоро станут возможными.

Молекулы ДНК, или дезоксирибонуклеиновой кислоты, содержат генетические инструкции, которые регулируют рост и функции всех живых организмов.

Инновационный подход ди Фабрицио позволит ученым четко наблюдать взаимосвязи между ДНК и отдельными необходимыми для жизни ингредиентами вроде РНК (рибонуклеиновой кислоты). Результаты работы ди Фабрицио были опубликованы в журнале Nano Letters.