Skip to main content

Quantifying regulatory protein diffusion in the bacterial cell cycle by high-throughput single particle tracking PALM

Article Category

Article available in the folowing languages:

Acquisizione di immagini di batteri ad alta risoluzione

Gli studi condotti finora sui batteri hanno incontrato ostacoli insormontabili dovuti alle dimensioni estremamente ridotte di questi organismi. Un consorzio europeo si è prefissato l’obiettivo di rivoluzionare la ricerca sui batteri attraverso l’adozione di tecniche microscopiche innovative.

Economia digitale

Dal momento che i batteri rappresentano una minaccia imminente per la salute, la comprensione del loro comportamento biologico rappresenta un aspetto estremamente importante ai fini dello sviluppo di nuove terapie. Il problema è esacerbato dalla presenza di specie batteriche resistenti agli antibiotici. Considerato che l’ultima classe di antibiotici è stata scoperta nel 1987, diventa assolutamente essenziale identificare nuovi target. In tale scenario, però, le dimensioni estremamente ridotte dei batteri hanno posto un freno allo studio delle cellule di queste specie e all’identificazione delle proteine che rivestono un ruolo determinante ai fini della loro sopravvivenza. Lo studio di tali proteine costituisce, pertanto, la base della progettazione antibiotica. Per gestire tale questione, il progetto CELL CYCLE PALM, finanziato dall’UE, ha adottato tecniche di microscopia di localizzazione fotoattivata per il monitoraggio della singola particella (sptPALM) di recente sviluppo che rendono possibile la visualizzazione delle proteine più diffuse. Questa tecnica di microscopia a fluorescenza ad alta risoluzione è stata impiegata ai fini dello studio della biologia di più cellule batteriche alla volta nel corso dell’intera durata del ciclo cellulare. Le attività del consorzio sono state incentrate sulla proteina di divisione cellulare FtsZ, che rappresenta un target antibiotico di prossima generazione, nonché sulle relative modalità di organizzazione durante il ciclo cellulare. Dai risultati è emerso che, durante la divisione cellulare, la proteina FtsZ si concentra al centro della cellula formando una banda e reclutando probabilmente altre proteine nel sito in cui ha luogo la divisione, senza applicare una forza costrittiva, come si riteneva in passato. Questa scoperta, che chiarisce ulteriormente il meccanismo della divisione cellulare dei batteri, aprirà la strada a nuovi studi di ricerca. Nell’ambito dell’iniziativa CELL CYCLE PALM è stato inoltre sviluppato un software per l’analisi delle immagini disponibile online. I risultati della scoperta relativa alla generazione della modalità ad alto rendimento per la tecnica PALM sono stati divulgati mediante la realizzazione di blog, video su YouTube e comunicati stampa. Gli esperti prevedono che questa tecnica darà avvio a una serie di nuovi studi e indagini relativi a processi pertinenti alla pratica medica nel campo della biologia delle cellule batteriche.

Parole chiave

Acquisizione di immagini di batteri, microscopia, antibiotico, microscopia di localizzazione fotoattivata, divisione cellulare

Scopri altri articoli nello stesso settore di applicazione