РНК је визуелизована на ултра високој резолуцији у живим ћелијама

Метода се заснива на новом молекуларном маркеру који се зове аптамер који везује родамин за методе

снимање у супер резолуцији (РхоБАСТ).Овај флуоресцентни маркер заснован на РНК се користи у комбинацији са бојом родамином. Због својих карактеристичних својстава, маркер и боја међусобно делују на веома специфичан начин, што узрокује да појединачни молекули РНК светле. Затим се могу учинити видљивим коришћењем микроскопије за локализацију једног молекула (СМЛМ), технике снимања слике у супер резолуцији. Због недостатка одговарајућих флуоресцентних маркера, директно посматрање РНК помоћу оптичке флуоресцентне микроскопије је до данас било озбиљно ограничено.

РхоБАСТ су развили истраживачи са Институтафармације и молекуларне биотехнологије (ИПМБ) на Универзитету у Хајделбергу и Институту за примењену физику (АПХ) на КИТ-у. Маркер који су створили је генетски кодиран, што значи да се може спојити са геном било које РНК коју производи ћелија. РхоБАСТ сам по себи није флуоресцентан, већ осветљава ћелијски пропусну родаминску боју, везујући се за њу на врло специфичан начин.

„Ово доводи до наглог повећањафлуоресценцију коју постиже РхоБАСТ комплекс, што је кључни захтев за добијање одличних флуоресцентних слика. Међутим, за снимање РНК у супер резолуцији, маркеру су потребна додатна својства.

Мурат Зунбул из ИПМБ

Истраживачи су открили да сваки молекулбоја родамина остаје везана за РхоБАСТ само једну секунду пре него што се поново одвоји. Након неколико секунди, овај поступак се понавља са новим молекулом боје. Врло је ретко наћи снажне интеракције, на пример, између РхоБАСТ -а и родамина, у комбинацији са изузетно брзом метаболичком кинетиком. Пошто се родамин пали тек након везивања за РхоБАСТ, константан низ поновних интеракција између маркера и боје доводи до континуираног "трептања". Ово "укључивање-искључивање" је управо оно што вам је потребно за исцртавање.

У исто време, систем РхоБАСТ решава још једанважан проблем. Флуоресцентне слике се прикупљају излагањем ласерској светлости, која временом разбија молекуле боје. Брза промена боје обезбеђује да се фотобељене боје замене свежим. То значи да се појединачни молекули РНК могу посматрати дуже време, што може значајно побољшати резолуцију слике.

Истраживачи из Хеиделберга и Карлсрухеа могли судемонстрирају супериорна својства РхоБАСТ -а визуализацијом РНК структура унутар цревних бактерија (Есцхерицхиа цоли) и култивисаних људских ћелија са супериорном тачношћу локализације. Научници су успели да открију детаље претходно невидљивих субћелијских структура и молекуларних интеракција које укључују РНК помоћу флуоресцентне микроскопије ултра високе резолуције. Ово ће омогућити фундаментално ново разумевање биолошких процеса.

Погледајте и:

Физичари су створили аналог црне рупе и потврдили Хокингову теорију. Куда води?

Побачај и наука: шта ће бити са децом која ће се родити

Научници су открили ограничење брзине у квантном свету