In Delft zijn de eerste microscoopopnamen gemaakt van een mRNA-molecuul, dat door de wand van een celkern naar buiten dringt. Daarmee is aangetoond dat je met een aangepaste vorm van fluorescentiemicroscopie details zichtbaar kunt maken van 26 nm of minder, wat een factor 10 beter is dan tot nu toe.

Op de website van Nature leggen David Grünwald (Kavli Institute of Nanoscience, TU Delft) en Robert Singer (Albert Einstein College of Medicine, New York) uit hoe het werkt. Het komt er op neer dat je werkt met twee verschillende fluorescente eiwitlabels, elk met een eigen golflengte, en twee parallelle camera’s die tegelijk filmen, en daarbij elk één van beide golflengtes registreren.

Op die manier worden de labels vastgelegd als lichtvlekjes met een minimale resolutie die afhankelijk is van de golflengte, zoals gebruikelijk.

Maar leg je de beelden van beide camera’s over elkaar heen, dan krijg je de onderlinge afstand tussen de labels te zien als functie van de tijd. De nauwkeurigheid, waarmee je dan de hart-op-hartafstand van twee verschillend gekleurde vlekjes meet, heeft weinig meer met die golflengte te maken en alles met de onderlinge uitlijning van de camera’s. En daar zit maar 10 nanometer speling in.

In dit geval labelden de onderzoekers het messenger-RNA dat codeert voor bèta-actine met geel fluorescerend eiwit. Tegelijk labelden ze POM121, een van de eiwitten waaruit kernporiën worden opgebouwd, met een rood fluorescerend eiwit.

Zo konden ze zien dat dat mRNA eerst 80 milliseconden vóór die porie blijft hangen, er vervolgens binnen 5 microseconden doorheen ‘plopt’ en dan nog 80 milliseconden aan de buitenkant blijft hangen alvorens te worden gedropt in het cytoplasma.

Maatr ze zagen ook dat 10 procent van de mRNA’s secondenlang voor zo’n porie blijft hangen zonder er door te mogen, wat suggereert dat er een nog onbekend kwaliteitscontrolemechanisme tussen zit.

Eerder onderzoek leerde Singer dat bij bepaalde vormen van spierdystrofie nog veel minder (lees: té weinig) mRNA het cytoplasma haalt. Uit de opnamen hoopt hij ooit te kunnen afleiden, hoe je te werk moet gaan om die aandoening te verhelpen.

bron: Albert Einstein College of Medicine

Onderwerpen