Измерение температуры внутри клеток

Органеллы внутри клеток постоянно выполняют специфические функции, подобно отделам в организации. Клеточные процессы изменяют количество тепла, генерируемого органеллами, но отслеживать эти изменения в микроскопических клетках сложно. Совместная исследовательская группа из Кореи и Японии нашла способ визуализировать изменения температуры практически во всех типичных органеллах.

Профессор Young-Tae Chang из POSTECH (заместитель директора Центра самоорганизации и сложности Института фундаментальных наук (IBS)) и доктор Xiao Liu из IBS в сотрудничестве с профессорами Satoshi Arai и Takeru Yamazaki (Университет Канадзавы, Япония) разработали сайт-специфичные флуоресцентные термометры для органелл. Результаты исследования опубликованы в Materials Today Bio.

Обнаружение внутриклеточных изменений температуры, тесно связанных с клеточными процессами, может дать ключ к пониманию сложных функций органелл. Однако исследование микроколебаний температуры в различных органеллах требует сайт-специфичных термометров. Предыдущая версия флуоресцентного термометра работала только для одного-двух типов органелл.

Чтобы преодолеть это ограничение, совместная группа разработала новую серию флуоресцентных термометров (Thermo Greens, TGs), которые визуализируют вариации температуры практически во всех типах органелл: клеточной мембране, ядре, аппарате Гольджи, эндоплазматическом ретикулуме, митохондриях, липидных каплях и лизосомах. Более того, TGs показали количественные изображения тепловыделения в разных органеллах, таких как митохондрии или эндоплазматический ретикулум, в бурых адипоцитах, которые необходимы для поддержания температуры тела даже в середине зимы.

TGs признаны первой палитрой малых молекулярных флуоресцентных термометров, способных покрыть почти все типичные органеллы. Эти результаты могут стимулировать разработку новых флуоресцентных термометров и углубить будущее понимание тепловой биологии.