Визуализация распределения температуры внутри живых клеток

Японские исследователи, изучающие функции матричной рибонуклеиновой кислоты (mRNA), разработали метод, позволяющий детально рассмотреть распределение температуры внутри живых клеток. Это открытие может улучшить понимание таких заболеваний, как рак, которые генерируют аномальное внутриклеточное тепло.

Этот прорыв стал первым случаем, когда удалось показать фактическое распределение температуры внутри живых клеток. Результаты были представлены на 57-й Ежегодной встрече Биофизического общества (BPS), проходившей 2–6 февраля 2013 года в Филадельфии, США.

Обычные методы температурной визуализации не обладают достаточным пространственным разрешением и чувствительностью для регистрации крайне малых перепадов температуры внутри живых клеток. Чтобы решить эту проблему, команда разработала новый метод визуализации, сочетающий высокочувствительный термометр с исключительно точной техникой детекции, что позволило создавать детальные температурные карты внутри клеток.

«Наш метод визуализации позволяет чётко видеть температуру внутри живых клеток, и мы обнаружили, что она сильно различается в зависимости от локации в клетке», — говорит Коки Окабе, доцент Лаборатории биоаналитической химии Высшей школы фармацевтических наук Токийского университета. «Мы выяснили, что разница температур связана с различными стадиями клеточного цикла».

Это исследование предлагает новую точку зрения: температура не только регулирует биологические молекулы, но и фактически способствует клеточным функциям.

«Включив картирование клеточной температуры в анализ любого клеточного события, мы можем достичь более глубокого понимания клеточных функций», — поясняет Окабе. «Мы надеемся, что с помощью этого метода температурной визуализации можно будет прояснить патогенез заболеваний, которые, как известно, генерируют значительное тепло внутри клеток, например, рака. Мы полагаем, что это может помочь в поиске будущих методов лечения».

Далее Окабе и коллеги планируют более детально изучить, как температура способствует клеточным функциям, а также исследовать различия во внутриклеточных температурах различных живых клеток.