NWO-I

NWO - Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek - print-logo

URL voor deze pagina :
https://www.nwo-i.nl/fom-historie/jaarverslagen/hoogtepunten/hoogtepunten2013/goudstaafjes-als-marker-in-levende-cellen-nr-135/

Geprint op :
14 december 2018
11:27:44

Onderzoekers kunnen individuele moleculen volgen door ze met fluorescerende kleurstoffen te markeren en vervolgens met een microscoop te bekijken. Deze methode heeft al veel nieuwe inzichten opgeleverd. De toepassing van de methode in levende cellen wordt echter beperkt door de geringe helderheid en stabiliteit van fluorescente markers die hiervoor gebruikt worden. De onderzoekers van dit programma ontwikkelden daarom gouden nanostaafjes als alternatieve markers.

Deze goudstaafjes zijn duizendmaal helderder dan traditionele fluorescente markers. Voor het afbeelden van de goudstaafjes wordt gebruik gemaakt van twee-foton-luminiscentie. Daarbij absorbeert het goudstaafje twee fotonen, waardoor het in een aangeslagen toestand belandt. Wanneer de elektronen in het goudstaafje terugvallen naar de grondtoestand, zendt het licht uit. Dankzij de twee-foton-luminiscentie wordt zowel de resolutie als de achtergrondintensiteit van de microscopische beelden aanzienlijk verbeterd. Daardoor is het mogelijk individuele goudstaafjes in levende cellen gedurende langere tijd tot op de miljardste meter nauwkeurig te volgen.

Het afgelopen jaar hebben onderzoekers in dit programma goudstaafjes gesynthetiseerd en voorzien van een chemisch laagje dat voorkomt dat de staafjes aan elkaar of aan celcomponenten plakken. De goudstaafjes zijn daarnaast voorzien van chemische verbindingen die alleen binden aan bepaalde eiwitten. Op deze manier zullen geselecteerde eiwitten worden voorzien van een goudstaafje.

Vergelijk
De onderzoekers van dit programma richten zich op het gluococorticoid receptoreiwit, dat een belangrijke rol speelt in het activeren van genen die afhankelijk zijn van hormonen. Zij koppelen de glucocorticoid receptor zowel aan een goudstaafje, als aan een groen fluorescent eiwit. De activiteit van het eiwit is vervolgens bestudeerd. Op deze manier kunnen de onderzoekers de eigenschappen van goudstaafjes vergelijken met gangbare fluorescente markers.

De onderzoekers hebben laten zien dat de binding van een enkel eiwit gedetecteerd kan worden aan de hand van veranderingen in het spectrum van een enkel goudstaafje. Door het goudstaafje in een optische val te vangen, kan deze naar een gewenste omgeving gebracht worden. Ten slotte hebben de onderzoekers microscopie en spectroscopie gecombineerd, zodat veranderingen snel in en meerdere goudstaafjes tegelijkertijd gemeten worden. Komend jaar zullen deze technieken in levende cellen worden toegepast, zodat de onderzoeksgroep het lot van individuele eiwitten in een levende cel kan volgen.