qPAINT计数细胞内生物分子

许多生理和病理过程不严格控制的存在,缺乏或功能的生物分子如蛋白质或核酸而是通过微妙的数字在细胞内特定位置的变化。然而,尽管最近的光学成像技术的革命,使得分子目标驻留小于200纳米的区别除了彼此之外,现代超分辨率技术仍然面临着挑战,精确地计算生物分子在细胞的数量的位置。

一个新的分析工具由一个团队开发的生物工程研究所的解决这个问题。团队由彭殷博士核心教员Wyss理工学院和哈佛医学院的系统生物学教授,加速推进其以前开发的DNA-PAINT和Exchange-PAINT超分辨率显微镜平台现在数不同的分子物种在生物样品具有高准确度和精密度。DNA-PAINT提供更高的分辨率比昂贵的超分辨率显微镜和Exchange-PAINT可以调查多个不同的分子在同一生物样品。

“我们现在有增强DNA-powered超分辨率显微镜方法高度定量分析工具。qPAINT,我们叫它,可以准确地计算实际数字的特定分子在细胞内特定位置,“阴说。“引入定量权力至关重要的是扩展频谱成像功能的全面和廉价的技术,以便它可以被应用在许多领域的生物和临床研究”。

DNA-driven成像技术的关键是瞬态相互作用的两个短的DNA链,一个叫“对接链”是附加到分子可视化和其他目标,称为“成像仪链”,发光染料。

“我们可以精确计划的时间间隔的两个互补的DNA链是暂时性的相互作用,因此当两股经过绑定和离解,染料将在一个特定的频率闪烁。从这个频率的增加,我们可以推断出qPAINT分析到底是有多少目标位于一个特定的细胞位置没有空间解决每个目标,”拉尔夫Jungmann博士说,这项研究的两个co-first作者之一,曾在阴的实验室的博士后,现在组长马克斯普朗克研究所生物化学的路德维希马克西米利安慕尼黑大学的,德国。

应用这种分析绑定到DNA-PAINT和Exchange-PAINT允许Wyss团队忽视常见问题,荧光染料构成实现真正量化潜在的超分辨率显微镜,像他们hard-to-model光物理性质和趋势减弱光的影响下,这种现象称为光漂白。

在早些时候原理研究,团队整合DNA-powered超分辨率显微术非常具体和广泛可用的检测试剂,例如,通过附加对接链抗体,特别结合各细胞结构和分子复合物或DNA探针,绑定到特定的信使RNA分子穿梭于细胞内遗传信息。

与qPAINT”,我们清点的数量蛋白质抗体等网站的目标细胞表面,或包围着细胞核的膜,甚至神经末梢,刺激肌肉抽搐。这项技术可以集成检测试剂的大阵,最终计算感兴趣的不同分子在细胞的地点执行他们的任务,”迈尔阿根廷博士说,工作的其他co-first作者和博士后阴的团队。

“qPAINT添加一个强大的新工具,这个简单的超分辨率显微镜平台,目前为研究人员提供了非凡的能力量化分子数在特定位置的变化如何影响细胞信号和功能。,最神奇的是,他们这么做不需要非常昂贵的显微镜,所以应该由任何可用的生物或临床实验室,”医学博士说,唐纳德·因格贝尔Wyss学院创始董事博士,他也是Judah Folkman血管生物学教授哈佛医学院和血管生物学项目波士顿儿童医院和哈佛大学的生物工程教授约翰·a·保尔森工程和应用科学学院。