Kiểm chứng giả thuyết mạch DNA bất tử: sự pha loãng chất đánh dấu ở chuột trưởng thành được chứng minh bằng kỹ thuật NanoSIMS cho thấy sự phân ly ngẫu nhiên của các mạch DNA và cho phép bác bỏ giả thuyết này.
Trong bài báo trên tạp chí NATURE này, các tác giả đã kiểm chứng "giả thuyết mạch DNA bất tử" (immortal strand hypothesis). Giả thuyết này dự đoán rằng trong quá trình phân chia tế bào gốc không đối xứng, các nhiễm sắc thể chứa DNA khuôn mẫu cũ hơn được phân tách cho tế bào con được định sẵn để vẫn là tế bào gốc, do đó đảm bảo tính ổn định di truyền suốt đời. Sau khi gắn nhãn 15N -thymidine cho chuột từ khi mang thai đến tuần thứ 8 sau sinh, chúng tôi không thấy sự giữ lại nhãn 15N nào ở các tế bào biểu mô ruột non đang phân chia sau bốn tuần theo dõi. Ở chuột trưởng thành được tiêm 15N -thymidine theo phương pháp xung-theo dõi, chúng tôi thấy rằng các tế bào biểu mô ruột non đang tăng sinh làm loãng nhãn 15N , phù hợp với sự phân tách chuỗi ngẫu nhiên.
Hình ảnh phía trên:
a, Một trong số nhiều quy trình thí nghiệm trong bài báo: 15N-thymidine được truyền trong 2 tuần cho chuột trưởng thành, sau đó truyền BrdU trong 24 giờ trước khi trợ tử.
b, Kết quả phân tích sau quy trình a): ghi hình song song các nguyên tố 14N (proteins), 31P, 32S, 81Br (from BrdU, signing dividing cells), và tỷ lệ 15N/14N ratio (labeled DNA strands, with natural level in dark blue)
CÁC TẾ BÀO ĐANG PHÂN CHIA (BRDU1) LÀM PHA LOÃNG CHẤT ĐÁNH DẤU 15N-THYMIDINE LABEL (MŨI TÊN NHỎ) SO VỚI CÁC TẾ BÀO KHÔNG PHÂN CHIA (BRDU2) (MŨI TÊN LỚN).
Lưu ý: xuất hiện hai tế bào CBC có nhân thuôn dài tại đáy hốc ruột. Thanh tỷ lệ thanh đo: 10 µm.
Phía dưới:
c, Các tế bào hốc ruột đã phân chia (BrdU1), nằm ở vị trí CBC hoặc các vị trí từ 14-10, cho thấy SỰ PHA LOÃNG 15N PHÙ HỢP VỚI MỘT HOẶC HAI CHU KỲ PHÂN CHIA TRONG QUÁ TRÌNH ĐÀO THẢI (CHASE).
d, Tế bào hốc ruột đang trong quá trình nguyên phân. Các nhiễm sắc thể đang phân ly có thể nhìn thấy rõ trong ảnh chụp 14N and 31P. Chất đánh dấu 15N và BrdU được đo lường ở cả hai tổ hợp nhiễm sắc thể đang phân ly, kết quả này phù hợp với sự phân ly nhiễm sắc thể đối xứng. Thanh tỷ lệ thanh đo: 2 µm.
Trích từ nguồn: Multi-isotope imaging mass spectrometry quantifies stem cell division and metabolism. Matthew L. Steinhauser, Andrew P. Bailey, Samuel E. Senyo, Christelle Guillermier, Todd S. Perlstein, Alex P. Gould, Richard T. Lee & Claude P. Lechene. Tạp chí NATURE, tập 481, ngày 26 tháng 1 năm 2012.