Cellen staan aan de basis van het leven. Om meer vat te krijgen op essentiële levensprocessen moeten we de taal begrijpen die cellen gebruiken om met elkaar te interacteren. Biofysisch wetenschapper Christian Niederauer van de Vrije Universiteit Amsterdam heeft een nieuwe methode ontwikkeld om deze interactie te bestuderen.
Door DNA als programmeerbare bouwstenen te gebruiken maakte Niederauer fluorescerende labels die zichzelf continu vernieuwen en niet verbleken zoals gewone fluorescerende labels. Hierdoor is het mogelijk voor onderzoekers om te bestuderen hoe biomoleculen gedurende langere perioden samenwerken.
Deze ontdekking heeft belangrijke praktische implicaties op verschillende gebieden. Zowel voor wetenschappers die fundamentele cellulaire processen bestuderen, als ook voor medische onderzoekers die doelgerichte therapieën willen ontwikkelen. Door te ontrafelen hoe moleculen in levende organismen samenwerken, kunnen we inzichten krijgen in ziekten en effectievere behandelingen ontwikkelen. Niederauer: “Als we bijvoorbeeld begrijpen hoe eiwitten in kankercellen op elkaar inwerken, kunnen we nieuwe behandelingen ontwikkelen die deze interacties verstoren en tumorgroei een halt toeroepen.”
Zelfvernieuwende fluorescerende labels op basis van DNA
Een combinatie van biochemisch laboratoriumwerk, geavanceerde fluorescentiemicroscopie met één molecuul en geavanceerde gegevensanalyse vormde het frame van dit onderzoek. De zelfvernieuwende fluorescerende labels die Niederauer ontwikkelde werden aangebracht op interessante moleculen op levende cellen en kunstmatige systemen. Door deze gelabelde moleculen onder gespecialiseerde microscopie te observeren, konden interacties gedurende enkele minuten gevolgd worden met een precisie van 20-30 nanometer. De zeer kleine omvang van moleculen, maakt dat ze worden uitgedrukt in nanometer. Een nanometer is gelijk aan een miljardste meter.
Hoewel Niederauer aanstaande 19 oktober zijn proefschrift naar deze nieuwe ontwikkeling verdedigt, kwam op 19 juli al een publicatie van het onderzoek uit in het wetenschapsblad Nature Communications, getiteld: ‘Dual-color DNA-PAINT single-particle tracking enables extended studies of membrane protein interactions’.
Lees hier meer over het proefschrift.