Facilitar la obtención de imágenes del zoo celular dinámico
Este trabajo ampliará la capacidad de controlar simultáneamente muchos procesos en las células
Imagínese la dificultad de seguir visualmente a cinco personas dispersas por un estadio. Los investigadores realizan hazañas mucho más sorprendentes al seguir simultáneamente muchos factores celulares diferentes, pero necesitan un conjunto de herramientas de fluorescencia ampliado para avanzar en las capacidades actuales.
Imagen simbólica
Computer-generated image
Estructura del cromóforo de los mutantes avGFP de longitud de onda corta
Kazunori Sugiura
Esquema de la sonda de tipo FRET (izquierda) así como de los cambios de concentración de calcio y ATP en la misma célula (derecha). Adición de histamina a los 0 min.
Kazunori Sugiura
Ahora, en un estudio publicado recientemente en Communications Biology, investigadores del SANKEN (Instituto de Investigación Científica e Industrial) de la Universidad de Osaka han modificado genéticamente una proteína para que muestre la longitud de onda de emisión de fluorescencia más corta disponible en la actualidad.
La fluorescencia es un medio habitual para visualizar al microscopio el funcionamiento interno de las células. Por ejemplo, a una biomolécula de interés se le puede añadir genéticamente una proteína fluorescente (es decir, un fluoróforo) que emite un color específico (es decir, una longitud de onda) de luz. Al añadir diferentes tipos de biomoléculas con diferentes fluoróforos, cada uno de los cuales emite una longitud de onda de luz diferente, se pueden identificar y rastrear todas estas diferentes biomoléculas a la vez. Si se amplía la gama de posibles longitudes de onda emitidas, se puede ampliar el número de biomoléculas que se pueden rastrear simultáneamente. Este es el problema que los investigadores trataron de resolver.
"El límite de la longitud de onda de emisión corta de las proteínas fluorescentes se ha mantenido igual durante los últimos 10 años", explica Kazunori Sugiura, autor principal. "Esto se debe a que los investigadores anteriores se han centrado normalmente en realizar pequeños cambios en uno de los aminoácidos de los mutantes de la proteína verde fluorescente".
En cambio, los investigadores de la Universidad de Osaka se centraron en optimizar las interacciones entre el centro de fluorescencia (es decir, el cromóforo) y las moléculas de agua y los aminoácidos circundantes. Al dificultar la ionización y estabilizar la hidratación del cromóforo, el fluoróforo resultante -denominado Sumire- mostró varias propiedades de fluorescencia dignas de mención: (1) emisión a 414 nanómetros, un nuevo récord; (2) brillo casi cuatro veces superior al de la tecnología más avanzada; y (3) emisión estable desde pH 5,5-9,0, que abarca la mayor parte del rango de pH observado en la mayoría de las células.
"También hemos logrado la transferencia de energía por resonancia de fluorescencia, una técnica habitual de obtención de imágenes biomoleculares, entre Sumire y los fluoróforos proteicos comerciales habituales", afirma Takeharu Nagai, autor principal. "Esto ilustra aún más la compatibilidad de Sumire con los modernos análisis multiparamétricos".
Este trabajo consiguió utilizar la ingeniería genética para ampliar el conjunto de herramientas de imagen celular, modificando el cromóforo de una proteína fluorescente de una manera que aún no se había considerado. El planteamiento de los investigadores de la Universidad de Osaka será útil para seguir ampliando la gama de longitudes de onda de fluorescencia alcanzables de las proteínas manipuladas, lo que ayudará a los investigadores a descubrir principios biológicos que son importantes en la salud y la enfermedad normales.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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