Les dernières méthodes de microscopie à super-résolution atteignent désormais une résolution optique de l’ordre de quelques nanomètres. Cela correspond à une résolution dans la gamme de la taille des molécules cellulaires. Cependant, il n’a pas encore été doable de vérifier la résolution réellement obtenue sur des éléments constitutifs cellulaires tels que des complexes multiprotéiques, car il n’existait aucun système de référence biomoléculaire pouvant être marqué avec des colorants à des positions définies avec précision, à une length de quelques nanomètres.
Une équipe dirigée par le Dr Gerti Beliu et le professeur Markus Sauer du Centre Rudolf Virchow – Centre de bioimagerie intégrative et translationnelle de la Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg en Bavière, en Allemagne, a désormais marqué un tournant. Dans la revue Superior Supplies, ils présentent de nouvelles règles moléculaires biocompatibles, les PicoRulers (Protein-based Imaging Calibration Optical Rulers).
Grâce à l’expansion du code génétique et à la chimie du clic, l’équipe a réussi à construire ces règles moléculaires personnalisées. Ils peuvent être utilisés comme buildings de référence biomoléculaires précises en microscopie à fluorescence.
Chef-d’œuvre technologique : précision au niveau moléculaire
Les PicoRulers sont basés sur la protéine en trois functions PCNA (Proliferating Cell Nuclear Antigen), qui joue un rôle central dans la réplication et la réparation de l’ADN. Grâce à l’introduction précise d’acides aminés non naturels à des positions précisément définies, cette protéine a été modifiée de telle manière que des colorants fluorescents ou d’autres molécules peuvent être spécifiquement cliqués dessus avec une erreur de liaison minimale.
Cela permet aux chercheurs de tester la résolution des dernières méthodes de microscopie à super-résolution avec une précision sans précédent sur une biomolécule cellulaire précisément définie.
Markus Sauer est enthousiaste : « La capacité à résoudre de véritables buildings biologiques à un niveau inférieur à 10 nanomètres marque une nouvelle ère dans l’imagerie biologique. Par rapport aux macromolécules artificielles utilisées auparavant, nos PicoRulers ne se caractérisent pas seulement par leur compatibilité biologique. précision pour tester la résolution dans des situations réalistes.
Ouvrir la porte à l’investigation de processus complexes dans les cellules
L’application de cette technologie s’étend bien au-delà des frontières traditionnelles de la microscopie. « Nos PicoRulers ne sont pas seulement un outil permettant des mesures plus précises, mais ouvrent également la porte à une enquête in addition approfondie et moreover détaillée des processus complexes qui se déroulent au sein de nos cellules », explique Gerti Beliu.
Fort potentiel pour de futures programs
Le développement ultérieur des PicoRulers pourrait modifier à long terme l’imagerie biologique et médicale avec une résolution moléculaire. Ils permettent pour la première fois de valider et d’améliorer le potentiel de résolution de nouvelles méthodes de microscopie tremendous-résolution sur des échantillons biologiques. Cela en fait un outil précieux pour l’élucidation long term de l’organisation moléculaire et de l’interaction des biomolécules dans les cellules.
