Son 20 yıl içinde, bilim insanları hücrelerin içindeki bireysel moleküllerin dinamikleri üzerinde bilgi edinmek adına floresan raportörler geliştirdiler. Ama genel olarak, bu tür sinyallerin aynı anda sadece bir ya da iki tanesi gözlemlenebiliyor çünkü bir mikroskop birçok floresan rengi birbirinden ayırt edemiyor.
Şimdi, MIT araştırmacıları aynı anda beşe kadar varan farklı molekül türünü görüntülemenin bir yolunu geliştirdiler. Bu teknik, bilim insanlarının hücre fonksiyonlarının çoğunu kontrol eden karmaşık sinyal iletim ağları hakkında çok daha fazla bilgi edinmesine olanak tanıyabilir.
Cell’de yayınlanan bu yeni çalışmada, MIT’den Edward Boyden ve meslektaşları, bu tekniği kalsiyum sinyallerine farklı şekillerde cevap veren iki nöron topluluğunu belirlemek için kullandılar.
Araştırmacılar görebildikleri sinyallerin sayısını artırmak için, sinyalleri renklere göre değil, konumlara göre belirlemeye koyuldular ve mevcut raportörleri bir hücre içindeki farklı konumlarda kümeler halinde birikim yapmalarını sağlayacak şekilde modifiye ettiler. Bunu her raportöre iki küçük peptit ekleyerek yaptılar ve bu raportörlerin hücrelerin içinde belirgin kümeler oluşturmasına yardım etti.
Teknik Hipokampustaki Piramidal Nöronlara Uygulandı
Bu tekniği kullanarak, araştırmacılar bir tek hücre içindeki beş farklı moleküler sinyali görebildiklerini ortaya koydular ve bu stratejinin potansiyel kullanışlılığını göstermek için, kalsiyum, siklik AMP ve protein kinaz A (PKA) adı verilen üç molekülün faaliyetlerini paralel olarak ölçtüler. Bu moleküller vücut genelindeki birçok farklı hücresel fonksiyona dahil olan bir sinyal iletim ağı oluşturuyorlar.
Bu görüntüleme tekniğini hipokampustaki piramidal nöronlara uygulayan araştırmacılar, farklı kalsiyum sinyal dinamikleri olan iki yeni alt topluluk belirlediler. Bunlardan biri yavaş bir kalsiyum cevabı ortaya koydu, diğerindeyse nöronların daha hızlı bir kalsiyum ve daha büyük bir PKA cevapları olduğu görüldü. Araştırmacılar bu daha yüksek tepkinin nöronlarda uzun ömürlü değişiklikleri devam ettirmeye yardımcı olabileceğine inanıyorlar.
Araştırmacılar şimdi bu tekniği canlı hayvanlar üzerinde denemeyi ve aynı zamanda da bağışıklık hücreleri gibi farklı hücre türleri üzerinde çalışma yapmayı planlıyorlar.
Mevcut stratejilerini modifiye ederek aynı anda kayıt altına alınan farklı molekül sayısını 16’ya çıkarabileceklerine inanan araştırmacılar, ilave çalışmalarla bu sayının yüzlerce molekülü bulabileceğini söylüyorlar.
Orijinal makale: MIT News
