La microscopía de superresolución es una técnica que permite a los investigadores ver más allá del límite de difracción de la luz. La técnica ha ganado un interés creciente, especialmente desde que sus desarrolladores ganaron el Premio Nobel de Química en 2014. Al explotar la fluorescencia, La microscopía de súper resolución ahora permite a los científicos observar las células y sus estructuras interiores y orgánulos de una manera nunca antes posible.

Muchos de los complejos moleculares dentro de las células están formados por múltiples proteínas. Dado que las técnicas actuales de microscopía de superresolución suelen utilizar solo uno o dos colores fluorescentes, Es difícil observar diferentes proteínas y descifrar la compleja arquitectura y los mecanismos de ensamblaje subyacentes de las estructuras interiores de la célula. Un desafío aún mayor es superar el ruido inherente a los métodos de superresolución y el etiquetado fluorescente, para alcanzar el máximo potencial de resolución.

Los científicos del laboratorio de Suliana Manley en EPFL ahora han resuelto ambos problemas al desarrollar un nuevo método para analizar y reconstruir imágenes de súper resolución y realinearlas de manera que se puedan colocar múltiples proteínas dentro de un solo volumen 3-D. El método funciona con imágenes tomadas con microscopía de superresolución de gran campo de visión, cada imagen contiene cientos de proyecciones bidimensionales de una estructura etiquetada en paralelo.

Cada vista 2-D representa una orientación ligeramente diferente de la estructura, de modo que, con un conjunto de datos de miles de vistas, el método puede reconstruir y alinear computacionalmente las imágenes 2-D en un volumen 3-D. Al combinar información de una gran cantidad de imágenes individuales, se reduce el ruido y se mejora la resolución efectiva de la reconstrucción 3D.

Con la ayuda del laboratorio de Pierre Gönczy en EPFL, los investigadores probaron el método en complejos centríolos humanos. Los centríolos son pares de conjuntos moleculares cilíndricos que son cruciales para ayudar a la división celular. Usando el nuevo método de reconstrucción de superresolución multicolor, los investigadores pudieron descubrir la arquitectura tridimensional de cuatro proteínas críticas para el ensamblaje centriolar durante la biogénesis del orgánulo.

El nuevo enfoque permite capacidades de multiplexación ilimitadas. "Con este método, si las proteínas de la estructura se pueden marcar, no hay límite para el número de colores en la reconstrucción 3-D, "dice Suliana Manley." Además, la reconstrucción es independiente del método de superresolución utilizado, por lo que esperamos que este método de análisis y este software sean de amplio interés ".