『Historia de portada』¡Myosotis abre una nueva era en la obtención de imágenes de ARN!

28 de octubre de 2024

.Li Jiang, Fangting Zuo, Yuanyuan Pan, Ruilong Li, Yajie Shi, Xinyi Huang, Dasheng Zhang, Yingping Zhuang, Yuzheng Zhao, Qiuning Lin, Yi Yang, Linyong Zhu, Xianjun Chen

La portada de este número es “El ARN fluorescente cian brillante y estable permite la obtención de imágenes de ARN multicolor en Escherichia coli viva" por Profesor Xianjun Chen de la Universidad de Ciencia y Tecnología del Este de China, y Profesor Linyong Zhu de la Universidad de Ciencia y Tecnología del Este de China/Universidad Jiaotong de Shanghai.

Antecedentes de la investigación

• En estudios de biología celular y molecular, la observación dinámica en tiempo real del comportamiento y la distribución de los ARN intracelulares es esencial para comprender la regulación de la expresión génica, las funciones celulares y los mecanismos de génesis de enfermedades. La tecnología de ARN fluorescente (ARN), una potente herramienta que ha surgido en los últimos años, ofrece oportunidades sin precedentes para visualizar ARN en células vivas. Los ARN fluorescentes (ARN) son una clase especial de aptámeros de ARN que se unen a sus correspondientes colorantes fluorescentes de moléculas pequeñas y los activan, generando así señales fluorescentes detectables dentro de la célula. El surgimiento de esta tecnología ha impulsado significativamente el campo de la imagenología de ARN, permitiendo a los investigadores obtener imágenes de ARN con alta resolución y sensibilidad en un entorno celular vivo en condiciones casi fisiológicas.
• Si bien se ha desarrollado una variedad de FR y su paleta de colores (es decir, la gama de colores de fluorescencia que pueden emitir) se ha ampliado significativamente, los FR cian, brillantes, estables, biocompatibles y ortogonales a los FR existentes, siguen siendo una necesidad insatisfecha. La fluorescencia cian ofrece ventajas únicas en la imagenología biológica, como una menor interferencia de fluorescencia de fondo celular, una mayor vida útil de la fluorescencia y la facilidad de obtención de imágenes multiplexadas con otros canales de color. Por lo tanto, el desarrollo de un nuevo FR cian es fundamental para impulsar el desarrollo de la tecnología de imagenología de ARN.

Implicaciones de la investigación

• Este estudio desarrolló con éxito un aptámero de ARN llamado Myosotis, que puede unirse específicamente y activar un nuevo cromóforo DBT similar a GFP para emitir fluorescencia cian brillante. Este descubrimiento no solo enriquece la paleta de colores de los FR, sino que también proporciona una nueva herramienta para la obtención de imágenes de ARN.
• La alta afinidad (nivel nanomolar) de Myosotis por DBT y su baja dependencia de los iones magnesio para el plegamiento le permiten mantener un rendimiento estable en diferentes entornos celulares. Además, el complejo Myosotis-DBT presenta una larga vida útil de fluorescencia, buena fotoestabilidad y un brillo celular mejorado, propiedades que lo convierten en una sonda ideal para la obtención de imágenes de ARN. Myosotis-DBT presenta una buena ortogonalidad con las FR de Pepper y Clivia existentes, lo que significa que pueden utilizarse simultáneamente en la misma célula sin interferir entre sí. Esta propiedad abre la posibilidad de obtener imágenes de fluorescencia multiplexadas, permitiendo a los investigadores observar simultáneamente el comportamiento y la distribución de múltiples ARN en el mismo experimento.

Perspectivas de investigación

• A medida que la tecnología Myosotis-DBT continúa madurando y mejorando, se espera que se utilice ampliamente en diversos sistemas biológicos y tipos celulares para estudiar el papel de los ARN en la regulación de la expresión génica, la diferenciación celular y la génesis de enfermedades. Al combinar Myosotis-DBT con otros colores de FR, se pueden desarrollar técnicas de imagen de fluorescencia múltiple más sofisticadas y de grano fino que permiten la imagen simultánea y el seguimiento dinámico de múltiples ARN y proteínas en las células.
• Dada la importancia del ARN en la aparición y progresión de enfermedades, se espera que la tecnología Myosotis-DBT se aplique en el diagnóstico y la terapia clínica. Por ejemplo, al detectar cambios en el nivel de expresión o la distribución de ARN específicos, se puede lograr un diagnóstico temprano y una evaluación pronóstica de enfermedades. Por otro lado, mediante el uso de la tecnología de interferencia de ARN combinada con la imagenología Myosotis-DBT, se puede monitorizar en tiempo real el efecto y el mecanismo de la terapia dirigida por ARN.

Proceso de diseño de portada

El diseño de la portada busca destacar el tema del mundo nano y micro, mostrando el contenido innovador del artículo de investigación científica sobre imágenes de ARN multicolor en bacterias vivas. Mediante su impacto visual y una representación detallada, capta la atención del lector y transmite el valor fundamental de la investigación del artículo.

La portada emplea principalmente un fondo oscuro para acentuar las estructuras bacterianas moradas y rojas. La elección del morado y el rojo no solo refleja la complejidad y vitalidad de los sistemas biológicos, sino que también crea un contraste visual impactante que atrae la mirada. El diseño adopta un estilo futurista e inspirado en la ciencia ficción, modelando meticulosamente el mundo microscópico de las bacterias para enfatizar las características de investigación de los campos nano y micro.

El modelado de las bacterias y sus estructuras internas es sumamente detallado, revelando la complejidad y los detalles del interior celular. Las bacterias de la portada presentan una apariencia realista, con sus estructuras superficiales puntiagudas y sus intrincados componentes internos representados con precisión. El mecanismo de imagenología del ARN dentro de las bacterias se ilustra mediante efectos de luz multicolor y curvas dinámicas, lo que resalta la innovación de la imagenología del ARN multicolor. Finalmente, esta portada recibió grandes elogios del profesor supervisor y los editores de la revista, lo que condujo a su exitosa publicación.