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Super-resolution Fluorescence Microscopy01:37

Super-resolution Fluorescence Microscopy

7.1K
Super-resolution fluorescence microscopy (SRFM) provides a better resolution than conventional fluorescence microscopy by reducing the point spread function (PSF). PSF is the light intensity distribution from a point that causes it to appear blurred. Due to PSF, each fluorescing point appears bigger than its actual size, and it is the PSF interference of nearby fluorophores that causes the blurred image. Various approaches to achieving higher resolution through SRFM have recently been...
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Julian Kompa1, Jorick Bruins1, Marius Glogger2

  • 1Department of Chemical Biology, Max Planck Institute for Medical Research, Jahnstrasse 29, Heidelberg 69120, Germany.

Journal of the American Chemical Society
|January 30, 2023
PubMed
Resumen

Desarrollamos ligandos HaloTag reversibles (xHTL) para la bioimagen avanzada. Estos ligandos intercambiables reducen el foto blanqueamiento y permiten nuevas técnicas de microscopía de súper resolución como PAINT y MINFLUX.

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Área de la Ciencia:

  • Imágenes celulares y moleculares
  • Biotecnología
  • Microscopía de súper resolución

Sus antecedentes:

  • El etiquetado de proteínas HaloTag es crucial para la bioimagen en células vivas.
  • Las sondas covalentes se unen irreversiblemente a HaloTag, limitando las aplicaciones y causando fotoblanqueamiento.

Objetivo del estudio:

  • Introducir ligandos intercambiables para HaloTag (xHTL) que permitan una unión reversible y transitoria.
  • Para superar las limitaciones del etiquetado con HaloTag irreversible para imágenes avanzadas.

Principales métodos:

  • Desarrollo de ligandos intercambiables para el etiquetado por fluorescencia de HaloTag (xHTL).
  • Acoplamiento de las xHTL a los tintes de rodamina para la obtención de imágenes multicolores.
  • Aplicación de las xHTL en microscopía de agotamiento de emisión estimulada (STED), acumulación de puntos para imágenes en topografía a nanoescala (PAINT) y microscopía MINFLUX.
  • Diseño de pares de mutantes xHTL y HaloTag para imágenes de súper resolución en dos colores.

Principales resultados:

  • Los xHTL exhiben una unión reversible a HaloTag, reduciendo el foto blanqueamiento en la microscopía STED.
  • Los xHTL fluorogénicos facilitan la unión transitoria para las imágenes de súper resolución de PAINT y MINFLUX.
  • Demostración exitosa de la microscopia PAINT y STED de doble color utilizando las mutaciones xHTL y HaloTag.

Conclusiones:

  • Los ligandos intercambiables (xHTL) ofrecen una alternativa versátil a las sondas covalentes para el etiquetado de HaloTag.
  • Los xHTL amplían las posibilidades de imagen a través de múltiples plataformas de microscopía, incluidas las técnicas de súper resolución.
  • Este enfoque mejora la bioimagen al permitir la unión transitoria y reducir el foto blanqueamiento.