Amiloid Yapıların Süper Çözünürlüklü Görüntülenmesinde Yeni Teknik

Amiloid olarak adlandırılan küçük protein yapıları, yaşla ilgili bazı yıkıcı hastalıkların anlaşılmasında anahtardır. Agregatlar veya yapışkan kümeli amiloidler, beyinde plaklar oluşturur ve bu durum da hastalıkların gelişmesinin başlıca nedenleri arasındadır. Bu yüzden oligomerik amiloid yapılar Alzheimer ve diğer amiloid hastalıklarında çok önemli tedavi hedefleridir. Bununla birlikte, bu oligomerler standart ışık mikroskobu ile analiz edilemeyecek kadar küçüktür.

Günümüzde amiloidleri görüntülerken, test tüplerinin içinde proteinleri kaplamak için büyük miktarlarda bir floresan materyal kullanılmaktadır. Böylelikle floresan mikroskobunda amiloidler parlar. Ancak kalıcı olarak amiloidleri kaplayan bu boyaların, amiloidin temel yapısı ve davranışını nasıl değiştirdiği bilinmemektedir. Ayrıca bu kaba deneysel tekniği kullanarak nano ölçekli yapıları ayırt etmek de zordur.

Washington Üniversitesi araştırmacıları, tioflavin T isimli bir madde yardımıyla kovalent etiketleme veya immün boyamaya ihtiyaç duymadan amiloid yapılarına yönelik basit ve çok yönlü bir görüntüleme aracı geliştirmişlerdir. Bu yeni teknik, geçici floresan ile birlikte amiloidlerin parlamasına neden olup, problemli proteinlerin daha iyi tespit edilmesine olanak tanımaktadır. Ek olarak bu teknikle, amiloidlerin nasıl bir araya geldikleri ve daha büyük şekiller oluşturduklarını görmek için onları uzun dönem görüntülemek de mümkün hale gelmiştir.

Geçici Boyama

Araştırmanın odağı, süper-çözünürlüklü mikroskop ve tek moleküllü görüntülemedir. Araştırmacıların geliştirdikleri bu yeni teknik, geçici amiloid bağlanma (Temporary Amiloid Binding - TAB) olarak adlandırılmıştır. TAB’da, tioflavin T adı verilen standart bir boya kullanılmıştır. Bu boya amiloidleri kaplamak yerine, bunlara geçici olarak yapışmaktadır ve boyanın etkisi kalıcı değildir. Amiloidler boya ayrılıncaya kadar ışık yayar ve belirgin bir yanıp sönme etkisi yaratır. Araştırmacılar, yanıp sönmeleri gözlemlemek ve kaydetmek için bir floresan mikroskobu kullanmışlardır. Daha sonra her bir yanıp sönen tioflavinin pozisyonu lokalize edilmiş ve tam amiloid yapının yüksek çözünürlüklü bir resmi yeniden inşa edilmiştir.

Çalışmada TAB tekniği çeşitli amiloid yapıları üzerinde test edilmiştir. Araştırmacılar uzun bir süre boyunca ve kümelenmenin çeşitli aşamalarında görüntüleri yeniden yapılandırabilmişlerdir. Bilim insanları bu teknik sayesinde Alzheimer Hastalığı gibi hastalıkların daha iyi anlaşılabileceğini belirtmişlerdir.