RNS tika vizualizēta ar īpaši augstu izšķirtspēju dzīvās šūnās

Metodes pamatā ir jauns molekulārais marķieris, ko metodēm sauc par rodamīnu saistošu aptameru

augstas izšķirtspējas attēlveidošana (RhoBAST).Šo uz RNS balstīto fluorescences marķieri izmanto kombinācijā ar krāsvielu rodamīnu. Pateicoties to atšķirīgajām īpašībām, marķieris un krāsviela mijiedarbojas ļoti specifiskā veidā, kas izraisa atsevišķu RNS molekulu mirdzumu. Pēc tam tos var padarīt redzamus, izmantojot vienas molekulas lokalizācijas mikroskopiju (SMLM), kas ir augstas izšķirtspējas attēlveidošanas tehnika. Tā kā trūkst piemērotu fluorescējošu marķieru, tieša RNS novērošana, izmantojot optisko fluorescences mikroskopiju, līdz šim ir bijusi ļoti ierobežota.

RhoBAST izstrādāja institūta pētniekiFarmācijas un molekulārās biotehnoloģijas (IPMB) Heidelbergas Universitātē un Lietišķās fizikas institūtā (APH) KIT. Viņu radītais marķieris ir ģenētiski kodēts, kas nozīmē, ka to var sapludināt ar jebkuras šūnas ražotās RNS gēnu. RhoBAST pati par sevi nav fluorescējoša, bet izgaismo šūnu caurlaidīgo rodamīna krāsu, saistoties ar to ļoti specifiskā veidā.

"Tas noved pie strauja pieaugumafluorescence, kas panākta ar RhoBAST kompleksu, kas ir galvenā prasība, lai iegūtu izcilus fluorescences attēlus. Tomēr augstas izšķirtspējas RNS attēlveidošanai marķierim ir vajadzīgas papildu īpašības.

Murats Zunbīls no IPMB

Pētnieki atklāja, ka katra molekularodamīna krāsa paliek piesaistīta RhoBAST tikai apmēram vienu sekundi, pirms atkal atdalās. Pēc dažām sekundēm šo procedūru atkārto ar jaunu krāsvielu molekulu. Diezgan reti var atrast spēcīgu mijiedarbību, piemēram, starp RhoBAST un rodamīnu, apvienojumā ar ārkārtīgi ātru metabolisko kinētiku. Tā kā rodamīns iedegas tikai pēc saistīšanās ar RhoBAST, pastāvīga atkārtotas mijiedarbības secība starp marķieri un krāsu noved pie nepārtrauktas “mirgošanas”. Šī ieslēgšana-izslēgšana ir tieši tas, kas jums nepieciešams renderēšanai.

Tajā pašā laikā RhoBAST sistēma atrisina citusvarīga problēma. Fluorescējošus attēlus vāc, iedarbojoties uz lāzera gaismu, kas laika gaitā noārda krāsas molekulas. Ātra krāsu maiņa nodrošina fotobalinātu krāsu aizstāšanu ar svaigām. Tas nozīmē, ka atsevišķas RNS molekulas var novērot ilgāku laiku, kas var ievērojami uzlabot attēla izšķirtspēju.

Pētnieki no Heidelbergas un Karlsrūes spējademonstrējiet RhoBAST izcilās īpašības, ar izcilu lokalizācijas precizitāti vizualizējot RNS struktūras zarnu baktērijās (Escherichia coli) un kultivētās cilvēka šūnās. Izmantojot īpaši augstas izšķirtspējas fluorescences mikroskopu, zinātnieki varēja atklāt informāciju par iepriekš neredzamām subcellulārajām struktūrām un molekulāro mijiedarbību, kas saistīta ar RNS. Tas sniegs principiāli jaunu izpratni par bioloģiskajiem procesiem.

Skatiet arī:

Fiziķi ir izveidojuši melnā cauruma analogu un apstiprinājuši Hokinga teoriju. Kur tas ved?

Aborts un zinātne: kas notiks ar bērniem, kas dzemdēs

Zinātnieki ir atklājuši ātruma ierobežojumu kvantu pasaulē