p Pesquisadores da Helmholtz Zentrum Muenchen desenvolveram um método para visualizar a expressão gênica de células com um microscópio eletrônico. Embora a microscopia eletrônica atualmente forneça a visão mais detalhada das células, ele não consegue diferenciar quais programas genéticos são executados dentro de células individuais. O novo método pode agora ter uma visão mais detalhada usando nanoesferas geneticamente programadas de diferentes tamanhos como marcadores "multicoloridos", o que pode até ser útil para investigar como as memórias são armazenadas em redes neuronais. p O que exatamente está acontecendo nas células? Essa questão manteve os cientistas ocupados por décadas. Para rotular pequenas estruturas, os cientistas têm usado proteínas fluorescentes. Este método funciona bem, mas tem desvantagens devido à resolução relativamente baixa dos microscópios de luz. Embora os microscópios eletrônicos permitam um olhar mais atento, diz o Prof. Dr. Gil Gregor Westmeyer, "até agora quase não existem soluções para a rotulagem genética multicolorida de células para esta tecnologia, de modo que se pode distinguir diretamente as células diferentes. "Ele lidera um grupo de pesquisa no Instituto de Imagens Biológicas e Médicas (IBMI) de Helmholtz Zentrum München e é Professor de Imagem Molecular na TUM School of Medicine.

p Nanocompartimentos como rótulos multicoloridos para microscopia eletrônica

p Westmeyer e seus colegas já trabalham com as chamadas encapsulinas há algum tempo. Estes são pequenos, proteínas não tóxicas de bactérias. As encapsulinas se reúnem automaticamente em nanocompartimentos nos quais as reações químicas podem ocorrer sem perturbar o metabolismo da célula. Dependendo das condições experimentais, nanocompartimentos com diâmetros diferentes são formados dentro de células vivas por meio de programação genética. "Análogo à paleta de cores na microscopia de fluorescência, nosso método transforma a geometria em um rótulo para microscopia eletrônica, "acrescenta Felix Sigmund do grupo de pesquisa de Westmeyer.

p Para conseguir um forte contraste nas imagens da microscopia eletrônica, os pesquisadores usam a enzima ferroxidase, que pode ser encapsulado no interior das encapsulinas. Se os íons de ferro entrarem no lúmen interior através dos poros dos nanocompartimentos, íons de ferro divalentes são oxidados pela enzima em sua forma trivalente. Isso cria óxidos de ferro insolúveis que permanecem no interior. Os metais criam bons contrastes porque "engolem" elétrons - comparáveis ​​a ossos densos em uma imagem de raios-X, que absorvem fortemente os raios-X. Esta propriedade material especial das encapsulinas torna-as claramente visíveis nas imagens.

p Seguindo tratos neuronais

p Com seu novo método, os pesquisadores agora também vão investigar os circuitos neurais. Apesar da resolução impressionante da microscopia eletrônica, o método não consegue distinguir com segurança certos tipos de neurônios dentro do cérebro. "Com nossos novos genes repórter, poderíamos rotular células específicas e, em seguida, ler que tipo de célula nervosa faz quais conexões e em que estado as células estão, "acrescenta Westmeyer.

p Esta nova tecnologia de repórter poderia, portanto, também ajudar a descobrir o diagrama de fiação exato dos cérebros e investigar mais de perto como as memórias são armazenadas em redes neuronais.