RNAは生細胞で超高解像度で視覚化されました

このメソッドは、ローダミン結合アプタマーと呼ばれる新しい分子マーカーに基づいています。

超解像度イメージング (RhoBAST)。この RNA ベースの蛍光マーカーは、色素ローダミンと組み合わせて使用​​されます。その独特の特性により、マーカーと色素は非常に特殊な方法で相互作用し、それにより個々の RNA 分子が発光します。その後、超解像度イメージング技術である単一分子局在顕微鏡法 (SMLM) を使用して可視化できます。適切な蛍光マーカーが不足しているため、光学蛍光顕微鏡を使用した RNA の直接観察はこれまで大幅に制限されてきました。

RhoBAST は研究所の研究者によって開発されましたハイデルベルク大学の薬学および分子生物工学学 (IPMB) および KIT の応用物理研究所 (APH) で博士号を取得しました。彼らが作成したマーカーは遺伝的にコード化されており、細胞によって生成される任意の RNA の遺伝子に融合できることを意味します。 RhoBAST 自体は蛍光性ではありませんが、細胞透過性のローダミン色素を発光し、非常に特異的な方法でローダミン色素に結合します。

「これは急激な増加につながりますRhoBAST 複合体によって得られる蛍光は、優れた蛍光画像を取得するための重要な要件です。ただし、超解像度 RNA イメージングの場合、マーカーには追加の特性が必要です。」

IPMBのムラット・ズンビュル

研究者は、各分子がローダミン色素は、再び分離する前に、約1秒間だけRhoBASTに結合したままになります。数秒後、この手順が新しい色素分子で繰り返されます。たとえば、RhoBASTとローダミンの間に強い相互作用があり、非常に速い代謝動態が組み合わされていることは非常にまれです。ローダミンはRhoBASTに結合した後にのみ点灯するため、マーカーと色素の間の再出現する相互作用の一定のシーケンスにより、継続的な「点滅」が発生します。このオンオフは、まさにレンダリングに必要なものです。

同時に、RhoBASTシステムは別の問題を解決します重要な問題。蛍光画像は、時間の経過とともに色素分子を分解するレーザー光への曝露によって収集されます。染料を迅速に交換することで、光退色した染料を新しい染料に置き換えることができます。これは、個々のRNA分子を長期間観察できることを意味し、画像の解像度を大幅に向上させることができます。

ハイデルベルグとカールスルーエの研究者は、腸内細菌(Escherichia coli)および培養ヒト細胞内のRNA構造を優れた局在精度で視覚化することにより、RhoBASTの優れた特性を示します。科学者たちは、超高解像度の蛍光顕微鏡を使用して、以前は見えなかった細胞内構造とRNAが関与する分子相互作用の詳細を明らかにすることができました。これにより、生物学的プロセスの根本的に新しい理解が得られます。

また見なさい:

物理学者はブラックホールの類似物を作成し、ホーキングの理論を確認しました。それはどこにつながるのですか?

中絶と科学:出産する子供たちに何が起こるか

科学者たちは量子世界の制限速度を発見しました