Proteine luminose aiutano gli scienziati del MIT a illuminare i misteri cellulari
Un team di ricercatori MIT ha sviluppato una nuova tecnica di imaging rivoluzionaria che consente agli scienziati di osservare fino a sette diverse molecole contemporaneamente all’interno delle cellule viventi. Questo nuovo metodo, descritto in uno studio pubblicato oggi su Cell, fornirà agli scienziati una visione senza precedenti delle complesse reti di segnalazione molecolare all’interno delle cellule.
Secondo un annuncio del 28 novembre, la tecnica sfrutta proteine reporter fluorescenti che si accendono e si spengono, o “blink”, a diverse velocità. Attraverso l’imaging delle cellule nel tempo e l’estrazione computazionale di ogni segnale fluorescente, i ricercatori possono monitorare i cambiamenti dei livelli di proteine bersaglio multiple contemporaneamente.
“Ci sono molti esempi in biologia in cui un evento scatena un lungo cascata di eventi che causa una specifica funzione cellulare”, ha detto l’autore senior Dr. Edward Boyden, il Professore Y. Eva Tan in neurotecnologia al MIT. “È arguibile uno dei problemi fondamentali della biologia, quindi ci siamo chiesti, potremmo semplicemente guardarlo succedere?”
In passato, i microscopi a fluorescenza tipici potevano distinguere forse due o tre colori, limitando gli scienziati a vedere solo una piccola parte dell’attività complessiva. Aumentando in modo esponenziale il numero di segnali molecolari che possono visualizzare, il team del Dr. Boyden ha superato una grande barriera.
Questo approccio potrebbe essere rivoluzionario per comprendere fenomeni come l’invecchiamento cellulare, la metastasi del cancro, l’apprendimento e la memoria nel cervello e altro ancora, rivelando come interagiscono le reti di segnali. I ricercatori lo hanno già dimostrato nei cicli di divisione cellulare e pianificano di studiare prossimamente la risposta ai nutrienti, i cambiamenti dell’espressione genica e la segnalazione neurale.
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“Potresti considerare tutti questi fenomeni come una classe generale di problema biologico, in cui un evento a breve termine – come mangiare un nutriente, imparare qualcosa o contrarre un’infezione – genera un cambiamento a lungo termine”, ha spiegato il Dr. Boyden.
La chiave è utilizzare etichette fluorescenti che lampeggiano a velocità definite, per poi separare computazionalmente i loro segnali dopo l’imaging delle cellule per minuti o giorni. Il team continua a lavorare per ampliare ulteriormente la loro tavolozza fluorescente. L’implementazione è semplice sui microscopi a luce di base già diffusi nei laboratori di tutto il mondo.
Immagine in evidenza: Pexels
