De meeste mensen kennen desoxyribonucleïnezuur (DNA) van illustraties en animaties - een wervelende streng van kleurrijke vezels in rood, blauw en geel. Deze regenboog, zo wordt ons verteld, bevat belangrijke genetische informatie en instructies voor eiwitsynthese.

DNA onder een microscoop is lang niet zo artistiek. In feite kunnen we met DNA onder een microscoop niet de details krijgen die we ons voorstellen, hoe krachtig ook, maar we maken grote vorderingen in de goede richting.

Kun je DNA zien onder een microscoop? Hoe ziet het eruit?

Wetenschappers kunnen elektronen-, scanning tunneling- en atoomkrachtmicroscopen gebruiken om individuele DNA-moleculen te bekijken, maar deze methoden bieden geen overvloed aan details.

Waar lijkt het op? Een sliert, eigenlijk. Het is moeilijk om DNA te zien als de individuele eenheden waaruit het bestaat. Als de juiste kleurstof wordt gebruikt, kunnen de spiraalvormige strengen van chromosomen worden bekeken door een krachtige microscoop.

Maar chromosomen bevatten tienduizenden genen en infinitesimale details, die met een microscoop niet zichtbaar zijn. Met andere woorden, je kunt het verschil in het DNA van twee mensen niet zien met een microscoop.

Toen Watson en Crick de structuur van DNA identificeerden, was dat gebaseerd op een beetje giswerk en wat röntgenkristallografie. De weergave was onnauwkeurig, maar diende om ons een beeld te geven van de DNA-strengen.

De sleutel is begrijpen hoe kristallografie werkt. De beeldvorming is gebaseerd op gebroken licht, dus als we een beeld zien van de kenmerkende dubbele helix van het DNA, kijken we niet echt naar het DNA - we zien de door atomen afgebogen röntgenstralen.

Het werkelijke beeld van DNA onder een microscoop is misschien niet zo kleurrijk als onze DNA-illustraties, maar wel realistisch.

DNA Foto

Het beeld van een enkele draad van dubbelstrengs DNA is gemaakt door Enzo di Fabrizio en zijn team van de Italiaanse Universiteit van Genua, die een geheel nieuwe techniek ontwikkelden om een beeld van DNA vast te leggen. Het team hing DNA-draden op uit een verdunde oplossing en legde ze op een bed van nanoscopische siliciumpilaren, zoals een draad op een spijkerbed.

Het patroon van de pijlers was waterafstotend, zodat het water snel kon verdampen en de DNA-strengen uitgerekt, zwevend en klaar voor beeldvorming achterbleven. In de basis van het nanopijlerbed werden ook kleine gaatjes geboord, waardoor elektronenbundels konden passeren en resolutiebeelden van de kurkentrekkendraad van de DNA-dubbele helix konden worden gemaakt.

Met behulp van een elektronenmicroscoop is het team erin geslaagd een hoge-resolutiebeeld te krijgen van een DNA-draad om te visualiseren wat we eerder alleen in animaties of enigszins onnauwkeurige kristallografiebeelden hebben gezien.

Afbeelding door: Billion Photos, Shutterstock

Hoe ziet DNA er voor jou uit?

DNA onder een microscoop biedt niet het detail en de resolutie die we ons voorstellen, zoals een celstructuur, textielvezels of sterk vergroot stof. We kunnen in Fabrizio's elektronenmicroscopiebeeld zien dat een enkele streng alle wonderen van de genen bevat, die eruit kunnen zien als een streng draad, ultradunne noedels of delicate vezels. Naarmate de microscopie echter vordert, zullen we misschien in staat zijn om de individueleof een afgeronde enkele streng DNA.

• //www.microscopemaster.com/dna-under-the-microscope.html
• //www.microscopemaster.com/microscope-slides.html
• //www.thoughtco.com/how-to-prepare-microscope-slides-4151127
• //www.nytimes.com/2008/06/03/science/03qna.html
• //realonomics.net/what-does-dna-look like-under-a-microscope/
• //www.theatlantic.com/technology/archive/2012/11/what-dna-actually-looks-like/265713/
• //www.mun.ca/biology/scarr/Watson-Crick_Model.html
• //embryo.asu.edu/pages/foto-51-rosalind-franklin-1952
• //www.newscientist.com/article/dn22545-dna-imaged-with-electron-microscope-for-the-first-time/

Uitgelichte afbeelding: Edgloris Marys, Shutterstock