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  • Piccoli paraocchi consentono l'imaging simultaneo di più biomolecole

    Per visualizzare due proteine ​​(CHC e PMP70) con lo stesso fluoroforo (stella verde), i ricercatori hanno preso di mira le proteine ​​con due diverse lunghezze di sequenze di DNA attaccate agli anticorpi (molecole a forma di Y). Credito:American Chemical Society

    Nella vita di tutti i giorni, le luci lampeggianti possono inviare segnali, ad esempio che una macchina sta per svoltare. Ora, i ricercatori hanno progettato minuscoli "lampeggiatori" che rivelano singole molecole di RNA o proteine ​​all'interno delle cellule in base alla durata e alla frequenza di ciascun lampo. La ricerca, pubblicato sulla rivista ACS Nano lettere , potrebbe consentire agli scienziati di vedere contemporaneamente la posizione di molte biomolecole diverse in una cellula, possibilmente portando a migliori diagnosi e trattamenti.

    Recentemente, gli scienziati hanno sviluppato microscopi a super risoluzione in grado di visualizzare singole molecole di dimensioni di pochi nanometri. Per discriminare uno specifico acido nucleico o proteina, in genere aggiungono una sonda fluorescente che si lega a quella molecola ed emette una certa lunghezza d'onda della luce. Però, perché le lunghezze d'onda di emissione di diverse sonde fluorescenti possono sovrapporsi, i ricercatori di solito possono rilevare solo tre o quattro proteine ​​uniche o acidi nucleici alla volta, invece delle migliaia che esistono nelle celle. Ralf Jungmann e colleghi si sono chiesti se potevano utilizzare sonde fluorescenti che lampeggiano con la luce a una durata e una frequenza variabili per rilevare dozzine di biomolecole contemporaneamente. Quel modo, potrebbero usare un singolo fluoroforo per visualizzare molte molecole diverse.

    I ricercatori hanno basato il loro sistema su sequenze complementari di DNA che si uniscono per collegare un fluoroforo con una biomolecola bersaglio e poi si sfaldano di nuovo, generando un segnale fluorescente lampeggiante. Variando la lunghezza e il numero di sequenze di DNA legate al bersaglio, i ricercatori potrebbero regolare la durata del battito di ciglia, così come la frequenza con cui si sono verificati i lampeggi. Per testare il loro approccio nelle cellule, i ricercatori hanno ripreso due diverse molecole di RNA e due proteine. Quindi, hanno usato tre sonde fluorescenti per visualizzare 124 strutture di DNA distinte che contenevano un numero diverso di DNA bersaglio in modo che lampeggiassero a frequenze diverse. La procedura ha richiesto solo pochi minuti e ha avuto una precisione del 97,6 percento, dicono i ricercatori.


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