Går djupare och djupare in i celler med mikroskopet; avbilda kärnan och andra strukturer mer och mer exakt; få de mest detaljerade vyerna av cellulära multiproteinkomplex:Alla dessa är mål som eftersträvas av mikroskopiexperten Markus Sauer vid Biocenter of Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) i Bayern, Tyskland. Tillsammans med forskare från Genève och Lausanne i Schweiz, han har nu visat att en hittills osäker metod för superupplösningsmikroskopi är tillförlitlig.

Här talar vi om ultrastrukturell expansionsmikroskopi (U-ExM). I ett nötskal, det fungerar så här:Cellstrukturerna som ska avbildas, i detta fall multiproteinkomplex, är förankrade i en polymer - precis som att dekorera en julgran.

Cellstrukturer är inte förvrängda

Interaktionerna mellan proteinerna förstörs sedan och polymeren fylls med vätska. "Polymeren expanderar sedan likformigt i alla rumsliga riktningar med en faktor fyra. Antigenerna behålls och kan därefter färgas med färgämnesmärkta antikroppar, säger professor Sauer. Hittills, många forskare har varit av den åsikten att expansionen av polymeren inte fortskrider enhetligt och ger en förvrängd representation i slutändan.

"Med U-ExM, vi kan verkligen avbilda ultrastrukturella detaljer. Metoden är pålitlig, ", säger Sauer. "Och det ger en bild som är fyra gånger högre upplöst än med standardmetoder för mikroskopi."

Centrioles startade

Forskargruppen bevisar för närvarande detta i tidskriften Naturmetoder med centrioler som exempel. Dessa cylindriska proteinstrukturer spelar en viktig roll i celldelning som Würzburg-biologen Theodor Boveri först beskrev 1888.

Centrioler valdes för experimentet eftersom deras struktur redan är välkänd. "Det här gjorde det möjligt för oss att se, i jämförelse med elektronmikrofotografier, att U-ExM fungerar tillförlitligt och till och med bevarar kiraliteten hos mikrotubuli-tripletterna som utgör centriolerna, " förklarar Sauer.

Nästa, JMU-forskarna vill använda den här mikroskopimetoden för att analysera cellstrukturer som man ännu inte har fått en så exakt bild av. "Dessa är, till exempel, substrukturer av centriolerna - kärnporkomplexen eller synaptonemala komplex. Alla är nu tillgängliga för första gången med molekylär upplösning genom ljusmikroskopi, sa Sauer.