Los avances recientes en la microscopía de fluorescencia permiten a los investigadores estudiar procesos biológicos por debajo del límite clásico de difracción de la luz. Ralf Jungmann, profesor de física experimental en Ludwig-Maximilians-Universität LMU en Munich y líder del grupo de investigación en el Instituto de Bioquímica Max Plancky sus colegas desarrollaron DNA-PAINT, una variante de estos llamados enfoques de superresolución. "DNA-PAINT produce imágenes súper resueltas utilizando microscopios comparativamente simples", dice Jungmann. La técnica utiliza hebras cortas de ADN marcadas con colorante que transitoriamenteinteractuar con sus complementos vinculados al objetivo para crear el "parpadeo" necesario para la reconstrucción de superresolución. Este enfoque permite una resolución espacial por debajo de 10 nm y una multiplexación fácil mediante el uso de secuencias de ADN ortogonales para diferentes objetivos.
"Durante los últimos años, hemos optimizado DNA-PAINT en algunas áreas clave. Sin embargo, aún persiste una limitación importante, que impide que DNA-PAINT se aplique a estudios de alto rendimiento biomédicamente relevantes: la velocidad de adquisición de imágenes bastante lenta", dice Jungmann. Los experimentos clásicos de DNA-PAINT pueden durar fácilmente de decenas de minutos a horas." Hemos verificado cuidadosamente por qué esto lleva tanto tiempo ", dice Florian Schüder, autor principal del estudio actual y compañero de trabajo en el grupo de Jungmann."El diseño optimizado de la secuencia de ADN y las condiciones mejoradas del buffer de imagen nos permitieron acelerar las cosas en un orden de magnitud", agrega Schüder.
De la placa de pruebas de origami de ADN a las células
Para evaluar cuantitativamente las mejoras en DNA-PAINT, los investigadores utilizaron estructuras de origami de ADN, que son objetos de ADN autoensamblados de tamaño nanométrico que se pliegan de forma autónoma en formas predefinidas. Estas estructuras se pueden utilizar para organizar los sitios de unión de DNA-PAINTespaciados con precisión, por ejemplo, a distancias de 5 nm. Esto permitió a los investigadores evaluar la mejora de la velocidad en DNA-PAINT utilizando condiciones bien definidas. En un siguiente paso, el equipo aplicó la mejora de la velocidad también a un sistema celular. Para esto, los microtúbulos,que son parte del citoesqueleto, se visualizaron a una súper resolución, 10 veces más rápido que antes ". La mayor velocidad de imagen nos permitió adquirir un área de un milímetro cuadrado a una resolución de 20 nm en solo 8 horas. Esto habría tenidonos llevó casi cuatro días antes ", explica Schüder.
Ralf Jungmann concluye: "Con estas mejoras actuales, que nos permiten obtener imágenes 10 veces más rápido, llevamos DNA-PAINT al siguiente nivel. Ahora debería ser factible aplicarlo a estudios de alto rendimiento con relevancia biológica y biomédicapor ejemplo, en aplicaciones de diagnóstico "
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Materiales proporcionado por Ludwig-Maximilians-Universität München . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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