El ARN se visualizó a ultra alta resolución en células vivas.

El método se basa en un nuevo marcador molecular llamado aptámero de unión a rodamina para métodos

Imágenes de superresolución (RhoBAST).Este marcador de fluorescencia basado en ARN se utiliza en combinación con el colorante rodamina. Debido a sus propiedades distintivas, el marcador y el tinte interactúan de una manera muy específica, lo que hace que las moléculas de ARN individuales brillen. Luego pueden hacerse visibles mediante microscopía de localización de molécula única (SMLM), una técnica de imágenes de súper resolución. Debido a la falta de marcadores fluorescentes adecuados, la observación directa del ARN mediante microscopía de fluorescencia óptica se ha visto muy limitada hasta la fecha.

RhoBAST fue desarrollado por investigadores del Institutode Farmacia y Biotecnología Molecular (IPMB) de la Universidad de Heidelberg y el Instituto de Física Aplicada (APH) de KIT. El marcador que crearon está codificado genéticamente, lo que significa que puede fusionarse con el gen de cualquier ARN producido por la célula. RhoBAST en sí no es fluorescente, pero ilumina el tinte de rodamina permeable a las células y se une a él de una manera muy específica.

"Esto conduce a un fuerte aumentofluorescencia lograda por el complejo RhoBAST, que es un requisito clave para obtener excelentes imágenes de fluorescencia. Sin embargo, para obtener imágenes de ARN de súper resolución, el marcador necesita propiedades adicionales”.

Murat Zunbül del IPMB

Los investigadores encontraron que cada moléculael tinte de rodamina permanece unido a RhoBAST durante solo aproximadamente un segundo antes de desprenderse nuevamente. Después de unos segundos, este procedimiento se repite con una nueva molécula de colorante. Es bastante raro encontrar interacciones fuertes, por ejemplo, entre RhoBAST y rodamina, combinadas con una cinética metabólica extremadamente rápida. Dado que la rodamina solo se enciende después de unirse a RhoBAST, la secuencia constante de interacciones reemergentes entre el marcador y el tinte conduce a un "parpadeo" continuo. Este encendido y apagado es exactamente lo que necesita para renderizar.

Al mismo tiempo, el sistema RhoBAST resuelve otroun problema importante. Las imágenes fluorescentes se recolectan mediante exposición a luz láser, que con el tiempo descompone las moléculas de tinte. El cambio rápido de tinte asegura que los tintes fotoblanqueados sean reemplazados por tintes nuevos. Esto significa que las moléculas de ARN individuales se pueden observar durante períodos de tiempo más largos, lo que puede mejorar significativamente la resolución de la imagen.

Investigadores de Heidelberg y Karlsruhe pudierondemuestran las propiedades superiores de RhoBAST mediante la visualización de estructuras de ARN dentro de bacterias intestinales (Escherichia coli) y células humanas cultivadas con una precisión de localización superior. Los científicos pudieron descubrir detalles de estructuras subcelulares previamente invisibles e interacciones moleculares que involucran ARN utilizando microscopía de fluorescencia de ultra alta resolución. Esto proporcionará una comprensión fundamentalmente nueva de los procesos biológicos.

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