La combinaison de la microscopie super-résolutive PALM et le marquage FlAsH
La microscopie PALM (PhotoActivation Localization Microscopy) utilise des marqueurs fluorescents photo-activables, c’est-à-dire dont les propriétés de fluorescence sont modulables en fonction de l’illumination laser utilisée (longueur d’onde, puissance), ce qui permet la localisation successive de molécules individuelles. Cette technique de microscopie de super-résolution repose sur la prise de milliers de clichés en basse résolution, chacun ne montrant que quelques molécules fluorescentes. Le calcul des positions de ces molécules ainsi que leur assemblage est effectué par ordinateur afin d’obtenir une seule image en haute résolution.
Le marquage FlAsH (Fluorescein arsenical hairpin binder") permet de cibler directement à l’aide de fluorophores des protéines exprimées à l’intérieur de cellules vivantes. Cette technique de marquage repose sur une interaction entre un petit peptide tétracystéine et un composé biarsenic appelé FlAsH.
Le marquage des protéines avec ce système présente certains avantages :
le dérivé biarsenic, très peu fluorescent sous sa forme libre, augmente sa fluorescence une fois fixé sur le peptide. Cette propriété permet de minimiser le bruit de fond de l’essai ;
le petit peptide tétracystéine a des dimensions qui lui permettent d’être introduit dans des boucles et hélices α de la protéine cible sans altérer sa fonction.
Cette nouvelle approche de microscopie optique est une grande avancé pour la biologie moléculaire, notamment pour l’analyse de nombreux complexes microbiens et de leurs interactions avec des cellules hôtes. Les chercheurs pensent qu’à terme cette technique pourrait permettre l’analyse de micro-organismes à des résolutions de l’ordre du nanomètre et passer ainsi de la microscopie à la « nanoscopie ».