Команда исследователей Массачусетского технологического института разработала революционную новую технику визуализации, которая позволяет ученым наблюдать до семи различных молекул одновременно внутри живых клеток. Этот новый метод, описанный в исследовании, опубликованном сегодня в журнале Cell, даст исследователям беспрецедентный взгляд на сложные молекулярные сигнальные сети внутри клеток.

По сообщению от 28 ноября объявлениеВ этом методе используются флуоресцентные репортерные белки, которые включаются и выключаются или «мигают» с разной скоростью. С помощью визуализации клеток с течением времени и компьютерного выделения каждого флуоресцентного сигнала исследователи могут отслеживать изменение уровней нескольких целевых белков одновременно.

«В биологии есть много примеров, когда событие запускает длинный каскад событий, которые затем вызывают определенную клеточную функцию», — сказал старший автор доктор Эдвард Бойден, профессор нейротехнологии имени Ю. Евы Тан в Массачусетском технологическом институте. «Возможно, это одна из фундаментальных проблем биологии, и поэтому мы задались вопросом, можете ли вы просто наблюдать, как это происходит?»

Раньше типичные флуоресцентные микроскопы ограничивались различением двух или трех цветов, что не позволяло ученым видеть лишь крошечную часть общей активности. Экспоненциально увеличивая количество молекулярных сигналов, которые они могут визуализировать, команда доктора Бойдена преодолела серьезный барьер.

Этот подход может стать революционным для объяснения таких явлений, как старение клеток, метастазирование рака, обучение и память в мозге и т. д., поскольку он покажет, как взаимодействуют сети сигналов. Исследователи уже продемонстрировали это на циклах деления клеток и планируют в дальнейшем изучить такие вещи, как реакция на питательные вещества, изменения экспрессии генов и передачу нервных сигналов.

«Можно рассматривать все эти явления как общий класс биологических проблем, где какое-то краткосрочное событие — например, употребление питательных веществ, изучение чего-либо или заражение — вызывает долгосрочные изменения», — объяснил доктор Бойден.

Ключевым моментом является использование флуоресцентных меток, которые мигают с определенной частотой, а затем вычислительно разделяют их сигналы после визуализации клеток в течение нескольких минут или дней. Команда продолжает работать над еще большим расширением своей флуоресцентной палитры. Важно отметить, что реализация на базовых световых микроскопах, уже повсеместно распространенных в лабораториях по всему миру, проста.

Рекомендованное изображение: Pexels