PicoRuler: reglas moleculares para microscopía de alta resolución
Abrir la puerta a la investigación de procesos complejos en las células
Buenas noticias para los investigadores que trabajan con microscopía de fluorescencia de alta resolución: Por primera vez se dispone de reglas moleculares biocompatibles para calibrar los últimos métodos de microscopía de superresolución.
Los últimos métodos de microscopía de superresolución alcanzan ahora una resolución óptica del orden de unos pocos nanómetros. Esto corresponde a una resolución del tamaño de las moléculas celulares. Sin embargo, hasta ahora no había sido posible verificar la resolución alcanzada en bloques celulares como los complejos multiproteicos, porque no existían sistemas biomoleculares de referencia que pudieran marcarse con colorantes en posiciones definidas con precisión a una distancia de unos pocos nanómetros.
Un equipo dirigido por el Dr. Gerti Beliu y el profesor Markus Sauer, del Centro Rudolf Virchow - Centro de Bioimagen Integrativa y Traslacional de la Universidad Julius-Maximilians de Würzburg (Baviera, Alemania), ha dado un paso decisivo. En la revista Advanced Materials, presentan unas novedosas reglas moleculares biocompatibles, las PicoRulers (reglas ópticas de calibración de imágenes basadas en proteínas).
Mediante la expansión del código genético y la química del clic, el equipo ha logrado construir estas reglas moleculares personalizadas. Pueden utilizarse como estructuras de referencia biomoleculares precisas en microscopía de fluorescencia.
Obra maestra tecnológica: Precisión a nivel molecular
Las PicoRulers se basan en la proteína PCNA (antígeno nuclear de células proliferantes), que desempeña un papel fundamental en la replicación y reparación del ADN. Mediante la introducción precisa de aminoácidos no naturales en posiciones definidas con exactitud, esta proteína se ha modificado de tal manera que los tintes fluorescentes u otras moléculas pueden encajarse específicamente en ella con un error de enlace mínimo.
Esto permite a los investigadores probar la resolución de los últimos métodos de microscopía de superresolución con una precisión sin precedentes en una biomolécula celular definida con exactitud.
Markus Sauer se muestra entusiasmado: "La capacidad de resolver estructuras biológicas reales a un nivel inferior a 10 nanómetros marca una nueva era en la obtención de imágenes biológicas. En comparación con las macromoléculas artificiales utilizadas hasta ahora, nuestros PicoRulers no sólo se caracterizan por su compatibilidad biológica. También permiten una precisión inigualable para probar la resolución en condiciones realistas".
Abrir la puerta a la investigación de procesos complejos en las células
La aplicación de esta tecnología va mucho más allá de los límites tradicionales de la microscopía. "Nuestros PicoRulers no sólo son una herramienta para realizar mediciones más precisas, sino que también abren la puerta a una investigación más profunda y detallada de los complejos procesos que tienen lugar dentro de nuestras células", explica Gerti Beliu.
Gran potencial para futuras aplicaciones
El desarrollo ulterior de los PicoRulers puede cambiar a largo plazo la obtención de imágenes biológicas y médicas con resolución molecular. Por primera vez, permiten validar y mejorar el potencial de resolución de los nuevos métodos de microscopía de superresolución en muestras biológicas. Esto los convierte en una valiosa herramienta para la futura elucidación de la organización molecular y la interacción de las biomoléculas en las células.
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