O RNA foi visualizado em ultra-alta resolução em células vivas

O método é baseado em um novo marcador molecular chamado aptâmero ligante de rodamina para métodos

imagem de super-resolução (RhoBAST).Este marcador de fluorescência baseado em RNA é usado em combinação com o corante rodamina. Devido às suas propriedades distintas, o marcador e o corante interagem de uma forma muito específica, o que faz com que as moléculas individuais de RNA brilhem. Eles podem então se tornar visíveis usando microscopia de localização de molécula única (SMLM), uma técnica de imagem de super-resolução. Devido à falta de marcadores fluorescentes adequados, a observação direta do RNA utilizando microscopia óptica de fluorescência tem sido severamente limitada até o momento.

RhoBAST foi desenvolvido por pesquisadores do Institutode Farmácia e Biotecnologia Molecular (IPMB) da Universidade de Heidelberg e do Instituto de Física Aplicada (APH) do KIT. O marcador que criaram é codificado geneticamente, o que significa que pode ser fundido ao gene de qualquer RNA produzido pela célula. O RhoBAST em si não é fluorescente, mas ilumina o corante rodamina permeável às células, ligando-se a ele de uma forma muito específica.

“Isso leva a um aumento acentuadofluorescência alcançada pelo complexo RhoBAST, que é um requisito fundamental para a obtenção de excelentes imagens de fluorescência. No entanto, para imagens de RNA de super-resolução, o marcador precisa de propriedades adicionais.”

Murat Zunbül do IPMB

Os pesquisadores descobriram que cada moléculao corante rodamina permanece ligado ao RhoBAST por apenas cerca de um segundo antes de se separar novamente. Após alguns segundos, este procedimento é repetido com uma nova molécula de corante. É muito raro encontrar fortes interações, por exemplo, entre RhoBAST e rodamina, combinadas com cinética metabólica extremamente rápida. Visto que a rodamina só acende após se ligar ao RhoBAST, a sequência constante de interações reemergentes entre o marcador e o corante leva a um “piscar” contínuo. Este on-off é exatamente o que você precisa para renderizar.

Ao mesmo tempo, o sistema RhoBAST resolve outroum problema importante. Imagens fluorescentes são coletadas por exposição à luz laser, que com o tempo decompõe as moléculas do corante. A mudança rápida de corante garante que os corantes fotobranqueados sejam substituídos por novos. Isso significa que as moléculas individuais de RNA podem ser observadas por longos períodos de tempo, o que pode melhorar significativamente a resolução da imagem.

Pesquisadores de Heidelberg e Karlsruhe foram capazes dedemonstrar as propriedades superiores de RhoBAST visualizando estruturas de RNA dentro de bactérias intestinais (Escherichia coli) e células humanas cultivadas com precisão de localização superior. Os cientistas foram capazes de descobrir detalhes de estruturas subcelulares anteriormente invisíveis e interações moleculares envolvendo RNA usando microscopia de fluorescência de ultra-alta resolução. Isso fornecerá uma compreensão fundamentalmente nova dos processos biológicos.

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