Små blink giver mulighed for samtidig billeddannelse af flere biomolekyler

I hverdagen, blinkende lys kan sende signaler – f.eks. at en bil kommer til at dreje. Nu, forskere har konstrueret små "blink", der afslører enkelte molekyler af RNA eller protein inde i celler baseret på varigheden og hyppigheden af ​​hver flash. Forskningen, offentliggjort i ACS-tidsskriftet Nano bogstaver , kunne tillade videnskabsmænd at se placeringen af ​​mange forskellige biomolekyler i en celle samtidigt, muligvis fører til bedre diagnostik og behandlinger.

For nylig, forskere har udviklet superopløsningsmikroskoper, der kan forestille enkelte molekyler, der kun er få nanometer store. For at skelne mellem en specifik nukleinsyre eller et specifikt protein, de tilføjer typisk en fluorescerende sonde, der binder til det molekyle og udsender en vis bølgelængde af lys. Imidlertid, fordi emissionsbølgelængderne af forskellige fluorescerende prober kan overlappe hinanden, forskere kan normalt kun opdage tre eller fire unikke proteiner eller nukleinsyrer ad gangen, i stedet for de tusinder, der findes i celler. Ralf Jungmann og kolleger spekulerede på, om de kunne bruge fluorescerende prober, der blinker med lys med en variabel varighed og frekvens til at detektere snesevis af biomolekyler på én gang. Den vej, de kunne bruge en enkelt fluorofor til at afbilde mange forskellige molekyler.

Forskerne baserede deres system på komplementære sekvenser af DNA, der samles for at forbinde en fluorofor med et målbiomolekyle og derefter falder fra hinanden igen, genererer et blinkende fluorescerende signal. Ved at variere længden og antallet af DNA-sekvenser bundet til målet, forskerne kunne justere, hvor længe blinket varede, samt hvor ofte der opstod blink. For at teste deres tilgang i celler, forskerne afbildede to forskellige RNA-molekyler og to proteiner. Derefter, de brugte tre fluorescerende sonder til at se 124 forskellige DNA -strukturer, der indeholdt forskellige antal mål -DNA'er, så de blinkede ved forskellige frekvenser. Proceduren tog kun et par minutter og havde en nøjagtighed på 97,6 procent, siger forskerne.