La microscopia Super-resolution permette di ottenere immagini 3d partendo da quelle 2d

La microscopia Super-resolution permette di ottenere immagini 3d partendo da quelle 2d
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La microscopia Super-resolution consente ai ricercatori di vedere oltre il limite di diffrazione della luce. La tecnica ha suscitato un crescente interesse, soprattutto da quando i suoi sviluppatori hanno vinto il Premio Nobel per la Chimica nel 2014.

Sfruttando la fluorescenza, la microscopia in super risoluzione ora consente agli scienziati di osservare le cellule e le loro strutture interne e organelli in un modo mai prima possibile. Molti dei complessi molecolari all'interno delle cellule sono costituiti da più proteine e poiché le attuali tecniche di microscopia a super risoluzione usano solo uno o due colori fluorescenti, è difficile osservare più proteine e decifrare l'architettura complessa delle strutture interne della cellula. C'è anche da considerare che è presente del "rumore" nelle immagini osservate.

Gli scienziati del laboratorio di Suliana Manley all'EPFL hanno però risolto entrambi i problemi sviluppando un nuovo metodo per analizzare e ricostruire le immagini ad alta risoluzione e riallinearle in modo che più proteine possano essere collocate all'interno di un singolo volume tridimensionale. Il metodo funziona con immagini riprese con microscopia ad alta risoluzione, con ogni immagine capace di contenere centinaia di proiezioni bidimensionali di una struttura.

Ogni vista 2D rappresenta un orientamento leggermente diverso della struttura, in modo che con un blocco di dati, di migliaia di viste, si possa ricostruire e allineare tramite computer le immagini 2D in un volume 3D. Combinando le informazioni provenienti da un numero elevato di singole immagini, il disturbo viene ridotto e viene migliorata la risoluzione effettiva della ricostruzione 3D.

Con l'aiuto del laboratorio Pierre Gönczy all'EPFL, i ricercatori hanno testato il metodo su complessi di centrioli umani. I centrioli sono coppie di strutture molecolari cilindriche che sono fondamentali nella separazione cellulare. Usando il nuovo metodo di ricostruzione, i ricercatori sono stati in grado di scoprire l'architettura 3D di quattro proteine fondamentali per l'assemblaggio centriolare durante la biogenesi degli organelli.

"Con questo metodo, se le proteine nella struttura possono essere etichettate, non c'è limite al numero di colori utilizzabili nella ricostruzione 3D", dice Suliana Manley. "Inoltre, la ricostruzione è indipendente dal metodo di super risoluzione utilizzato, quindi ci aspettiamo che questo metodo di analisi e il software siano di ampio interesse".

foto di copertina: Dr. Thomas Deerinck/Visuals Unlimited/Corbis

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