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:

Wysokorozdzielcze obrazowanie bakterii

Badania bakterii utrudniały dotychczas ich niewielkie rozmiary. Celem europejskiego konsorcjum było zrewolucjonizowanie badań w dziedzinie bakterii poprzez innowacyjną technologię na bazie mikroskopii.

Gospodarka cyfrowa

Bakterie stanowią bezpośrednie zagrożenie dla ludzkiego zdrowia, dlatego też poznanie ich biologii ma decydujące znaczenie dla opracowania nowych terapii. Problem potęguje pojawienie się antybiotykoopornych szczepów bakterii. Ponieważ od 1987 r. nie odkryto żadnych nowych klas antybiotyków, bardzo ważne jest zidentyfikowanie nowych celów. Niestety, na drodze do szczegółowego zbadania komórek bakteryjnych i identyfikacji białek niezbędnych do ich przetrwania, stoi mały rozmiar bakterii. Proces ukierunkowany na tak ważne białka stanowi podstawę opracowywania antybiotyku. Aby rozwikłać ten problem zespół finansowanego przez UE projektu CELL CYCLE PALM wykorzystał nowo powstałą technologię mikroskopii lokalizacyjnej fotoaktywowanej śledzącej pojedynczą cząstkę (sptPALM), która umożliwia wizualizację obficie występujących białek. Ta wysokorozdzielcza mikroskopia fluorescencyjna została wykorzystana do badania cytologii bakterii na kilku komórkach jednocześnie w czasie cyklu komórkowego. Działania konsorcjum skupiały się na białku podziału komórkowego, FtsZ, głównym celu antybiotykoterapii nowej generacji, oraz na tym, jak jest ono organizowane w cyklu komórkowym. Wyniki dowiodły, że podczas podziału komórkowego FtsZ koncentruje się w środkowej części komórki w pasmo, przypuszczalnie werbując inne białka do miejsca podziału, nie dostarczając siły zaciskającej jak uważano wcześniej. Odkrycie to ma ważne konsekwencje dla zrozumienia mechanizmu podziału komórki bakteryjnej i oczekuje się, że pociągnie za sobą dalsze badania. Zespół CELL CYCLE PALM opracował także oprogramowanie do analizy obrazowania, które jest dostępne online. Wygenerowaną modalność wysokoprzepustową techniki PALM rozpowszechniono za pośrednictwem bloga, filmów udostępnionych w serwisie YouTube oraz komunikatów prasowych. Oczekuje się, że technika ta przyczyni się do dalszych badań i wyjaśnienia ważnych z perspektywy medycznej procesów zachodzących w cytologii bakterii.

Słowa kluczowe

Obrazowanie bakteryjne, mikroskopia, antybiotyki, mikroskopia lokalizacyjna fotoaktywowana, podział komórkowy

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania