Evolution optimiert biologische Fluoreszenz-Marker
Zellen des Immunsystems produzieren neuen Infrarot-Marker für biologische Bildgebung.
Mittels evolutionärer Techniken haben Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums München einen neuen Infrarot-Marker für verbesserte Gewebedarstellungen entwickelt. Fluoreszierende Gewebemarker ermöglichen es der biologischen Bildgebung, molekulare Strukturen und Prozesse darzustellen. Neben Einblicken in den Organismus haben solche Marker ein vielfältiges Anwendungspotenzial: von der genauen Abgrenzung eines Tumors über bildgestützte Operationstechniken bis hin zur Verfolgung der Verteilung eines Medikaments im Gewebe.
Das Wissenschaftlerteam hat eine Methode entwickelt, mit der sich neuartige Fluoreszenzmarker, die im Infrarotbereich fluoreszieren, herstellen lassen. In B-Zellen des Immunsystems, die Antikörper produzieren, findet eine hohe Rekombination von Gensegmenten statt. Durch Einschleusen von genetischem Material in diese Zellen lässt sich dieser Evolutionsmechanismus nutzen, um neue Gen- und Proteinvarianten zu erzeugen. So haben die Wissenschaftler die Erbinformation des bekannten Fluoreszenzproteins eqFP615 in B-Zellen vom Typ DT40 eingebracht, um daraus Proteinvarianten des neuen Infrarot-Markers Amrose mit unterschiedlichen spektralen Eigenschaften herzustellen.
„Die von uns gezeigte Technologie ermöglicht eine einfache und schnelle Optimierung biologischer Fluoreszenz-Marker für verschiedene Fragestellungen der Bildgebung“, sagt Studienleiter Randolph Caldwell.
HZM / RK
