Биологи из Северо-Западного университета в США обнаружили, что молекулы ДНК способны испускать пучки мягкого «призрачного» света. Это излучение можно использовать для исследования процессов в клетках человека без введения дополнительных химических веществ. Ученые опубликовали статью в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Для визуализации ДНК, РНК и белков внутри клетки обычно применяют специальные флуоресцирующие молекулы. Они поглощают кванты света (ультрафиолетового или видимого), переходя в возбужденное состояние. После этого они теряют энергию, испуская флуоресцентное излучение, которое менее интенсивно и напоминает призрачное сияние. В цитологических исследованиях чаще используют зеленые белки, которые помогают создавать контрастные изображения с высоким разрешением. Однако ученые обнаружили, что ДНК, возможно, не нуждается в красителях, а способна к самостоятельному свечению.

По словам биологов, люминесценция ДНК оставалась долгое время неизвестной из-за того, что эта макромолекула преимущественно находится в так называемом «темном состоянии». В нем она не поглощает и не излучает кванты света. Однако иногда она активизируется и начинает флуоресцировать. Можно провести аналогию со спринтерами, которые тратят всю энергию на коротких дистанциях, а потом восстанавливаются в течение длительного времени.

Ученые обнаружили, что, если облучать ДНК видимым светом, то она становится возбужденной и начинает испускать свет в достаточном количестве, чтобы можно было обойтись без дополнительных флуоресцентных меток. Биологи полагают, что это открытие сильно облегчит научные исследования, поскольку многие люминофоры (светящиеся вещества) являются токсичными и убивают клетки.