Microscopia de super-resolução é uma técnica que permite aos pesquisadores ver além do limite de difração da luz. A técnica tem atraído cada vez mais interesse, especialmente porque seus desenvolvedores ganharam o Prêmio Nobel de Química em 2014. Ao explorar a fluorescência, A microscopia de super-resolução agora permite que os cientistas observem as células e suas estruturas internas e organelas de uma forma nunca antes possível.

Muitos dos complexos moleculares dentro das células são constituídos por várias proteínas. Uma vez que as técnicas atuais de microscopia de super-resolução geralmente usam apenas uma ou duas cores fluorescentes, é difícil observar proteínas diferentes e decifrar a arquitetura complexa e os mecanismos de montagem subjacentes das estruturas internas da célula. Um desafio ainda maior é superar o ruído inerente aos métodos de super-resolução e rotulagem fluorescente, para atingir o potencial de resolução total.

Cientistas do laboratório de Suliana Manley na EPFL agora resolveram ambos os problemas desenvolvendo um novo método para analisar e reconstruir imagens de super-resolução e realinhá-las de forma que várias proteínas possam ser colocadas em um único volume 3-D. O método funciona com imagens tiradas com microscopia de super-resolução de grande campo de visão, com cada imagem contendo centenas de projeções bidimensionais de uma estrutura rotulada em paralelo.

Cada vista 2-D representa uma orientação ligeiramente diferente da estrutura, para que, com um conjunto de dados de milhares de visualizações, o método pode reconstruir e alinhar computacionalmente as imagens 2-D em um volume 3-D. Combinando informações de um grande número de imagens únicas, o ruído é reduzido e a resolução efetiva da reconstrução 3-D é aprimorada.

Com a ajuda do laboratório de Pierre Gönczy na EPFL, os pesquisadores testaram o método em complexos de centríolos humanos. Centríolos são pares de conjuntos moleculares cilíndricos que são cruciais para ajudar na divisão celular. Usando o novo método de reconstrução multicolor de super-resolução, os pesquisadores foram capazes de descobrir a arquitetura 3-D de quatro proteínas essenciais para a montagem centriolar durante a biogênese da organela.

A nova abordagem permite capacidades de multiplexação ilimitadas. "Com este método, se as proteínas na estrutura podem ser rotuladas, não há limite para o número de cores na reconstrução 3-D, "diz Suliana Manley." Além disso, a reconstrução é independente do método de super-resolução usado, portanto, esperamos que esse método de análise e software sejam de amplo interesse. "