Lần đầu chụp được ảnh ADN

59 năm sau khi James Watson và Francis Crick suy luận được cấu trúc xoắn kép của ADN, một nhà khoa học lần đầu tiên trên thế giới đã trực tiếp chụp được ảnh "chiếc thang vặn xoắn" của sự sống.

Bức ảnh chụp trực tiếp đầu tiên về ADN do Enzo Di Fabrizio, giáo sư vật lý đến từ trường Đại học Magna Graecia ở Catanzaro, Italia, thực hiện bằng cách sử dụng một kính hiển vi điện tử.

Trước đây, các nhà khoa học chỉ có thể quan sát cấu trúc của ADN một cách gián tiếp. Dạng chuỗi xoắn kép của ADN lần đầu tiên được khám phá nhờ một kỹ thuật có tên gọi tinh thể học X-quang, trong đó hình dạng của một vật liệu được tái dựng dựa vào cách thức bật nảy của các tia X-quang sau khi chúng va chạm với vật liệu đó.

Cấu trúc chuỗi xoắn kép của ADN lần đầu tiên được chụp
ảnh trực tiếp nhờ một kính hiển vi điện tử. (Ảnh: Live Science)

Theo trang Live Science, giáo sư Di Fabrizio và các cộng sự đã lên kế hoạch để buộc ADN phải lộ diện trực tiếp. Họ đã xây dựng một mô hình kích thước nano, bao gồm vô số cột trụ silicon chống thấm nước cực tốt. Khi nhóm nghiên cứu đổ thêm một dung dịch chứa các chuỗi ADN vào mô hình này, nước nhanh chóng bốc hơi và để lại mỗi ADN nằm trải dài như các dây kéo căng giữa các đỉnh núi bằng phẳng tí hon.

Nhóm nghiên cứu sau đó chiếu các chùm electron qua các lỗ trong chiếc giường silicon và chụp ảnh có độ phân giải cao về các phân tử được chiếu sáng.

Những bức ảnh của nhóm Di Fabrizio thực sự cho thấy một dải gồm vô số phân tử ADN đan xen nhau, trái ngược với việc chỉ gồm 2 chuỗi bổ sung cho nhau. Điều này là do năng lượng của các electron được sử dụng đủ để tiêu diệt một chuỗi xoắn đôi bị cô lập hoặc một chuỗi trong bộ xoắn kép.

Một bó ADN nằm vắt qua 2 trụ silicon. (Ảnh: Live Science)

Tuy nhiên, phát biểu trên trang New Scientist, giáo sư Di Fabrizio nhận định, nhờ sử dụng thiết bị nhạy cảm hơn và các electron năng lượng thấp hơn, các nhà khoa học có thể sớm chụp được ảnh toàn vẹn của những chuỗi xoắn kép ADN.

Các phân tử ADN hay Axít Deoxyribo Nucleic mang thông tin di truyền mã hóa cho hoạt động sinh trưởng và phát triển của mọi sinh vật sống. Thành quả của nhóm nghiên cứu do Di Fabrizio đứng đầu sẽ cho phép các nhà khoa học quan sát các tương tác sống động giữa ADN và một số thành phần thiết yếu khác của sự sống, chẳng hạn như ARN.

Kết quả công trình của giáo sư Di Fabrizio đã được đăng tải trên tạp chí NanoLetters.