Che cosa è microscopia attivata obbligatoria della localizzazione (BALSAMO?)

Nel campo di microscopia di super-risoluzione, la microscopia della localizzazione della unico molecola (SMLM) è una tecnica rapido evolventesi che permette che i ricercatori studino le strutture sottocellulari e la dinamica di singole molecole al nanoscale. SMLM funziona isolando le singole molecole fluorescenti l'uno dall'altro basate su uno o più delle loro caratteristiche ottiche di distinzione.

risoluzione eccellente microscpyCredito di immagine: Konstantin Kolosov/Shutterstock.com

Con SMLM, le immagini di super-risoluzione degli esemplari con i fluorophores densamente imballati sono prodotte localizzando ogni emettitore fluorescente ad un alto livello di precisione. Ciò comprende statisticamente misura una funzione gaussiana alla distribuzione misurabile dei fotoni.

Come tutta la tecnica analitica moderna, ci sono parecchie variazioni di microscopia della localizzazione della unico molecola. Uno di questi è microscopia attivata obbligatoria della localizzazione (BALSAMO.)

Che cosa è BALSAMO?

Le macchie dell'acido nucleico mostrano un forte potenziamento della loro fluorescenza sopra l'associazione al DNA a doppia elica. Questi beni possono essere sfruttati per fornire la rappresentazione di super-risoluzione basata sulla localizzazione di diversi eventi obbligatori. Ciò rende entrambi le tinture e le prospettive attraenti del DNA stesso per la macchiatura altamente localizzata alle immagini di alta qualità dei prodotti con chiarezza migliorata del dettaglio.

Il BALSAMO è efficacemente un concetto generalizzato in SMLM. Regolando l'ambiente chimico, i beni sia della tintura che del DNA (in tinture dell'DNA-associazione) possono essere gestiti e modificati correttamente, che a sua volta gestisce il segnale della fluorescenza.

Gestendo l'ambiente chimico, l'ibridazione del DNA e fondersi diventa reversibili, significando che il trattamento stesso diventa più dinamico. Un piccolo numero di segnali della tintura dell'DNA-associazione otticamente sono isolati in qualsiasi momento, tenendo conto le differenze in strutture essere identificato con un alto livello di precisione.

Il principio di BALSAMO può applicarsi ad altri obiettivi (per esempio, proteine) e perfino ad altri tipi di tinture.

Applicazioni di BALSAMO

Ci sono parecchi studi che sono stati effettuati che utilizza il BALSAMO per produrre le immagini di super-risoluzione di varie strutture nanomolecular.

Nel 2011 uno studio da Ingmar Schoen ed il loro gruppo, pubblicati nelle lettere nane, ha applicato il principio di BALSAMO alle immagini di bloccaggio dell'organizzazione del cromosoma batterico di Escherichia coli. Facendo uso della tecnica, hanno preveduto le strutture con una risoluzione di ~14 nanometro e una campionatura spaziale di 1 nanometro. Ciò era possibile dovuto la tecnica e l'ottimizzazione di contrassegno dinamiche di luminosità fluorophore.

Un altro studio che comprende il BALSAMO era l'osservazione del nanostructure della cromatina basata sulle fluttuazioni in struttura del DNA. La risoluzione strutturale preveduta dallo studio era ~50 nanometro ed usando le tinture transitorie, potevano osservare le fluttuazioni altamente dettagliate nel nanostructure.

Il gruppo ha concluso che il BALSAMO potrebbe contribuire ad identificare le aberrazioni che si presentano in varie circostanze patologiche ed ha il potenziale di analizzare le differenze nei tipi differenti di cella, di fasi inerenti allo sviluppo e di stati di stress ambientale.

La tecnica egualmente è stata usata alle fibrille ed agli oligomeri dell'amiloide di immagine. Uno studio 2013 da Jonas Ries e colleghi ha fornito le immagini delle fibrille dell'amiloide del α-synuclein.

Questo studio contribuito a fare luce sulle strutture ed i trattamenti in questione con amiloide strutturano la formazione, che svolge un ruolo in vari termini neurodegenerative, compreso Alzheimer e la malattia del Parkinson. Potrebbe anche aiutare nella progettazione delle droghe terapeutiche che perturbano la formazione della struttura dell'amiloide.

Riassunto

In conclusione, il BALSAMO è una tecnica con il potenziale di essere una tecnologia cacciagione-cambiante nello studio sulle strutture e sulla progettazione nanomolecular della droga per un'ampia varietà di circostanze patologiche. È una tecnica che si trova all'avanguardia del campo di microscopia di super-risoluzione, che sta fornendo le immagini di una qualità superiore per contribuire ad analizzare le strutture che sarebbero altrimenti confuse e dure da distinguere.

Sorgenti

Ries, J et al. (2013), rappresentazione di Superresolution delle fibrille dell'amiloide con le sonde associazione-attivate, pgs dell'emissione 7 di volume 4 di ACS Chem. Neurosci. https://doi.org/10.1021/cn400091m 1057-1061

Szczurek, 2017) nanostructure della cromatina della rappresentazione di A et al. (con microscopia associazione-attivata della localizzazione basata sulle fluttuazioni della struttura del DNA, acidi nucleici ricerca il volume 45, emissione 8, pagina e56 https://doi.org/10.1093/nar/gkw1301

Schoen, I et al. (2011) Associazione-ha attivato la microscopia della localizzazione dei pgs nani dell'emissione 9 di volume 11 delle lettere delle strutture del DNA. 4008-4011 https://doi.org/10.1021/nl2025954

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Last Updated: Jan 8, 2020

Reginald Davey

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Reginald Davey

Reg Davey is a freelance copywriter and editor based in Nottingham in the United Kingdom. Writing for News Medical represents the coming together of various interests and fields he has been interested and involved in over the years, including Microbiology, Biomedical Sciences, and Environmental Science.

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