Až stokrát přesnější pohled: Nová technologie VIS-Fbs odhaluje život uvnitř buněk v reálném čase

Vědci z Salkova institutu a Albert Einstein College of Medicine vyvinuli průlomovou technologii pro zobrazování buněk, která umožňuje nahlédnout do živých systémů s dosud nevídanou přesností.

Vědci z Salkova institutu a Albert Einstein College of Medicine vyvinuli průlomovou technologii pro zobrazování buněk, která umožňuje nahlédnout do živých systémů s dosud nevídanou přesností. Tato inovace, nazvaná viditelné-spektrum antigen-stabilizovatelné fluorescenční nanobodies (VIS-Fbs), představuje významný pokrok oproti stávajícím metodám a otevírá nové možnosti pro studium molekulárních a buněčných procesů.

Současné fluorescenční proteiny sice revolučním způsobem proměnily vědu, umožňujíce vizualizaci jednotlivých molekul v živých buňkách, tkáních a zvířatech, ale jejich konvenční verze často generují signál i v nevázaném stavu. To vytváří nežádoucí šum v pozadí, který může zakrýt jemné detaily. Tým vědců proto navrhl nový typ sondy, která si zachovává cílenou vazebnou sílu nanobodies, ale zároveň výrazně snižuje fluorescenci pozadí. VIS-Fbs se stávají stabilními a fluorescenčními pouze tehdy, když se navážou na svůj zamýšlený cíl. Tato vazebně závislá fluorescence „na vyžádání“ snižuje šum v pozadí až stonásobně, což umožňuje mnohem ostřejší vizualizaci umístění a dynamiky proteinů.

Kromě snížení šumu vyvinuli vědci i několik verzí této nové sondy, které fluoreskují téměř v celém viditelném spektru, od modré po vzdálenou červenou. Díky široké škále barevných možností lze sledovat více buněčných cílů současně. Některé varianty VIS-Fb lze navíc „zapínat“ a „vypínat“ světlem, což umožňuje sledovat chování proteinů v průběhu času s vysokou prostorovou a časovou přesností. Vědci také vytvořili modulární designový rámec, který umožňuje rychlou adaptaci sond VIS-Fb na různé cíle a funkční odezvy.

Nová technologie umožní vědcům získat přesnější a aktuálnější vhled do buněčné aktivity, a to i ve složitých prostředích, jako je živá mozková tkáň. Vědci demonstrovali schopnosti VIS-Fbs na řadě živých modelů. V myší modelech sondy VIS-Fb umožnily selektivní značení a ratiometrické zobrazování aktivity vápníku v neuronech a astrocytech během chování. U ryb danio pruhované technologie umožnila sledování dynamických změn v reálném čase během raného vývoje a v reakci na léky, které mění signální dráhy. Tato platforma nabízí mnohem jasnější a přesnější pohled na to, jak se proteiny chovají uvnitř živých systémů, a otevírá tak dveře k novým způsobům studia komplexních biologických procesů, jako je buněčná signalizace, vývoj a progrese nemocí.