Cuál es microscopia activada obligatoria de la localización (el BÁLSAMO?)

En el campo de la microscopia de la estupendo-resolución, la microscopia de la localización de la único-molécula (SMLM) es una técnica de rápido-desarrollo que permite que los investigadores estudien las estructuras subcelulares y la dinámica de únicas moléculas en el nanoscale. SMLM trabaja aislando las únicas moléculas fluorescentes de uno a basó en uno o más de sus características ópticas de distinción.

resolución estupenda microscpyHaber de imagen: Konstantin Kolosov/Shutterstock.com

Con SMLM, las imágenes de la estupendo-resolución de especímenes con los fluorophores denso cargados son producidas localizando cada emisor fluorescente a un alto nivel de precisión. Esto implica estadístico el ajustar de una función gausiana a la distribución mensurable de fotones.

Como cualquier técnica analítica moderna, hay varias variaciones de la microscopia de la localización de la único-molécula. Uno de éstos es microscopia activada obligatoria de la localización (el BÁLSAMO.)

¿Cuál es BÁLSAMO?

Las manchas de óxido del ácido nucléico muestran un aumento fuerte de su fluorescencia sobre la DNA doble-trenzada obligatoria. Esta propiedad se puede explotar para ofrecer la proyección de imagen de la estupendo-resolución basada en la localización de acciones obligatorias individuales. Esto hace ambos los tintes y las perspectivas atractivas de la DNA sí mismo de la coloración altamente localizada a las imágenes de alta calidad de la producción con la claridad aumentada del detalle.

El BÁLSAMO es efectivo un concepto generalizado en SMLM. Ajustando el ambiente químico, las propiedades del tinte y de la DNA (en tintes DNA-obligatorios) pueden ser controladas y ser modificadas correctamente, que a su vez controla la señal de la fluorescencia.

Controlando el ambiente químico, el hibridación de la DNA y el fundir llega a ser reversibles, significando que el proceso sí mismo llega a ser más dinámico. Una pequeña cantidad de señales DNA-obligatorias del tinte ópticamente se aíslan a cualquier momento, teniendo en cuenta diferencias en estructuras ser determinado con un alto nivel de precisión.

El principio del BÁLSAMO se puede aplicar a otros objetivos (por ejemplo, proteínas), e incluso a otros tipos de tinte.

Usos del BÁLSAMO

Hay varios estudios se han realizado que utiliza BÁLSAMO para producir imágenes de la estupendo-resolución de diversas estructuras nanomolecular.

En 2011 un estudio de Ingmar Schoen y sus personas, publicados en cartas nanas, aplicó el principio del BÁLSAMO a las imágenes de la captura de la organización del cromosoma bacteriano de Escherichia Coli. Usando la técnica, visualizaron las estructuras con una resolución de ~14 nanómetro y un muestreo espacial de 1 nanómetro. Esto era posible debido a la técnica y a la optimización de etiqueta dinámicas de la luminosidad fluorófora.

Otro estudio que implicaba BÁLSAMO era la observación del nanostructure de la cromatina basada en fluctuaciones en estructura de la DNA. La resolución estructural anticipada por el estudio era ~50 nanómetro, y usando los tintes transitorios, podían observar fluctuaciones altamente detalladas en el nanostructure.

Las personas concluyeron que el BÁLSAMO podría ayudar a determinar las aberraciones que ocurren en diversas condiciones patológicas, y tiene el potencial de analizar diferencias en los diversos tipos de célula, de escenarios de desarrollo, y de condiciones de la tensión ambiental.

La técnica también se ha utilizado a las fibrillas y a los oligómeros amiloideos de la imagen. Un estudio 2013 de Jonas Ries y colegas ofreció imágenes de las fibrillas del amiloide del α-synuclein.

Este estudio ayudado para lanzar la luz en las estructuras y los procesos implicados con la formación amiloidea de la estructura, que desempeña un papel en diversas condiciones neurodegenerative, incluyendo la enfermedad de Alzheimer y de Parkinson. Podría también ayudar en el diseño de las drogas terapéuticas que perturban la formación amiloidea de la estructura.

Resumen

En conclusión, el BÁLSAMO es una técnica con el potencial de ser una tecnología juego-cambiante en el estudio de estructuras y del diseño nanomolecular de la droga para una amplia variedad de condiciones patológicas. Es una técnica que miente en el filo del campo de la microscopia de la estupendo-resolución, que está ofreciendo imágenes de una calidad superior para ayudar a analizar las estructuras que serían de otra manera borrosas y duras de distinguir.

Fuentes

Ries, J y otros (2013), proyección de imagen de Superresolution de fibrillas amiloideas con las antenas atar-activadas, pgs de la entrega 7 de ACS Chem. Neurosci vol. 4. https://doi.org/10.1021/cn400091m 1057-1061

Szczurek, 2017) nanostructure de la cromatina de la proyección de imagen de A y otros (con la microscopia atar-activada de la localización basada en fluctuaciones de la estructura de la DNA, los ácidos nucléicos investiga vol. 45, entrega 8, paginación e56 https://doi.org/10.1093/nar/gkw1301

Schoen, I y otros (2011) Atar-activó la microscopia de la localización de los pgs nanos de la entrega 9 de las letras vol. 11 de las estructuras de la 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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