I biofisici dell'Istituto di fisica e tecnologia di Mosca hanno unito le forze con i colleghi di Francia e Germania per creare una nuova proteina fluorescente. Oltre a brillare quando irradiato con luce ultravioletta e blu, è estremamente piccolo e stabile alle alte temperature. Gli autori del documento, pubblicato sulla rivista Scienze fotochimiche e fotobiologiche , credono che la proteina abbia prospettive per la microscopia a fluorescenza. Questa tecnica è utilizzata nella ricerca sul cancro, malattie infettive, e sviluppo degli organi, tra l'altro.

La microscopia a fluorescenza è un metodo per studiare il tessuto vivente che si basa sulla luminescenza indotta. Dopo essere stato esposto a radiazioni laser a una particolare lunghezza d'onda, alcune proteine ​​emettono luce a una lunghezza d'onda diversa. Questo "bagliore" indotto può essere analizzato utilizzando un microscopio speciale. I ricercatori aggiungono tali proteine ​​fluorescenti ad altre proteine ​​tramite ingegneria genetica per rendere queste ultime visibili al microscopio e osservare il loro comportamento nelle cellule. La microscopia a fluorescenza si è rivelata così scientificamente valida che un premio Nobel è stato assegnato per la sua scoperta, seguito da un altro per migliorare radicalmente l'accuratezza del metodo.

Fino ad ora, le proteine ​​fluorescenti utilizzate per tali osservazioni avevano diversi difetti. Erano vulnerabili al calore, abbastanza ingombrante, e brillava solo in presenza di ossigeno.

"Per una cosa, la nostra proteina è più termostabile dei suoi analoghi:si denatura solo a 68 gradi Celsius, " ha affermato l'autore principale del documento Vera Nazarenko del MIPT Laboratory of Structural Analysis and Engineering of Membrane Systems. "È anche in miniatura, mentre la maggior parte delle proteine ​​fluorescenti attualmente utilizzate sono piuttosto voluminose. Oltre a ciò, può emettere luce in assenza di ossigeno."

Il team ha originariamente identificato la proteina con queste straordinarie proprietà nelle cellule di un batterio termofilo, ovvero, uno che vive in ambienti ad alta temperatura, come le sorgenti termali. I ricercatori hanno quindi ingegnerizzato geneticamente una sequenza di DNA che riproduceva il segmento fluorescente della proteina ma non le altre parti, che renderebbe la molecola più grande.

Introducendo il gene che codifica per la proteina nelle cellule di un altro batterio, Escherichia coli, il team lo ha trasformato in una fabbrica che produce in serie la proteina fluorescente con proprietà uniche.

I ricercatori che studiano i processi che si verificano nelle cellule viventi aspettano da molto tempo una proteina che combini queste caratteristiche cruciali. Introducendolo nelle cellule, ora possono ottenere dati essenziali sulla vita e la morte delle cellule. Per citare alcune applicazioni, La microscopia a fluorescenza è considerata uno dei migliori strumenti per studiare il meccanismo alla base della genesi e dello sviluppo del tumore maligno. È anche utile per la ricerca sulla segnalazione cellulare e sullo sviluppo degli organi.

Le proteine ​​precedentemente utilizzate nella microscopia a fluorescenza erano voluminose e termicamente instabili, porre limiti al metodo. Grazie al team MIPT, quell'ostacolo è stato eliminato.