Transcriptómica de tejidos profundos y imágenes subcelulares a alta resolución espacial

Área de la Ciencia:

• Biología molecular
• Técnicas de microscopía
• La genómica

Sus antecedentes:

• La microscopia de fluorescencia tradicional está limitada por el número de canales de color disponibles, lo que restringe el análisis espacial simultáneo de múltiples objetivos.
• El análisis de la organización espacial del ARN y las proteínas en sistemas biológicos complejos requiere métodos avanzados de imágenes.

Objetivo del estudio:

• Introducir y validar la reacción en cadena de hibridación de ciclo (cycleHCR) como un nuevo método para la obtención de imágenes altamente multiplexadas de ARN y proteínas.
• Demostrar la capacidad de cycleHCR para el análisis espacial 3D en embriones enteros y estructuras subcelulares.

Principales métodos:

• Se desarrolló el cicloHCR mediante la integración del código de barras de ADN multicíclico con la reacción en cadena de hibridación (HCR).
• Aplicado cicloHCR a la imagen de transcriptómica de embriones enteros y combinado con microscopía de expansión para resolución subcelular.
• Utilizado cicloHCR para imágenes de ARN y proteínas múltiples en rodajas de hipocampo de ratón.

Principales resultados:

• Se ha logrado una expresión génica 3D precisa y un mapeo del destino celular en embriones enteros (aproximadamente 310 micrómetros de profundidad).
• Reveló intrincadas estructuras subcelulares (10 tipos) en fibroblastos embrionarios de ratón utilizando cicloHCR y microscopía de expansión.
• Descubrió gradientes complejos de expresión génica y variaciones nucleares específicas del tipo de célula en rebanadas de hipocampo de ratón.

Conclusiones:

• cycleHCR proporciona un marco versátil y cuantitativo para elucidar la regulación espacial en los tejidos profundos.
• Este método supera las limitaciones de la microscopía de fluorescencia tradicional para imágenes multiplexadas.
• cycleHCR tiene un potencial significativo para la investigación biológica y las aplicaciones de diagnóstico.