Des biophysiciens de l'Institut de physique et de technologie de Moscou se sont associés à des collègues français et allemands pour créer une nouvelle protéine fluorescente. En plus de briller lorsqu'il est irradié avec de la lumière ultraviolette et bleue, il est extrêmement petit et stable à des températures élevées. Les auteurs de l'article, publié dans la revue Sciences photochimiques et photobiologiques , croient que la protéine offre des perspectives pour la microscopie à fluorescence. Cette technique est utilisée dans la recherche sur le cancer, maladies infectieuses, et le développement des organes, entre autres.

La microscopie à fluorescence est une méthode d'étude des tissus vivants qui repose sur la luminescence induite. Après avoir été exposé à un rayonnement laser à une longueur d'onde particulière, certaines protéines émettent de la lumière à une longueur d'onde différente. Cette "lueur" induite peut être analysée à l'aide d'un microscope spécial. Les chercheurs associent ces protéines fluorescentes à d'autres protéines par génie génétique pour rendre ces dernières visibles au microscope et observer leur comportement dans les cellules. La microscopie à fluorescence s'est avérée si précieuse sur le plan scientifique qu'un prix Nobel a été décerné pour sa découverte, suivi d'un autre pour améliorer radicalement la précision de la méthode.

Jusqu'à maintenant, les protéines fluorescentes utilisées pour de telles observations présentaient plusieurs défauts. Ils étaient vulnérables à la chaleur, assez volumineux, et ne brillait qu'en présence d'oxygène.

"Pour une chose, notre protéine est plus thermostable que ses analogues :elle ne se dénature qu'à 68 degrés Celsius, " a déclaré l'auteur principal de l'article, Vera Nazarenko, du laboratoire MIPT d'analyse structurelle et d'ingénierie des systèmes membranaires. " Il est également miniature, tandis que la plupart des protéines fluorescentes actuellement utilisées sont plutôt volumineuses. En plus de ça, il peut émettre de la lumière en l'absence d'oxygène."

L'équipe a initialement identifié la protéine avec ces propriétés remarquables dans les cellules d'une bactérie thermophile, c'est-à-dire celui qui vit dans des environnements à haute température, comme les sources chaudes. Les chercheurs ont ensuite génétiquement modifié une séquence d'ADN qui reproduisait le segment fluorescent de la protéine mais pas les autres parties, ce qui rendrait la molécule plus grosse.

En introduisant le gène qui code la protéine dans les cellules d'une autre bactérie, Escherichia coli, l'équipe en a fait une usine produisant en masse la protéine fluorescente aux propriétés uniques.

Les chercheurs qui étudient les processus qui se produisent dans les cellules vivantes attendent depuis longtemps une protéine combinant ces caractéristiques cruciales. En l'introduisant dans les cellules, ils peuvent désormais obtenir des données essentielles sur la vie et la mort des cellules. Pour ne citer que quelques applications, La microscopie à fluorescence est considérée comme l'un des meilleurs outils pour étudier le mécanisme derrière la genèse et le développement des tumeurs malignes. Il est également utile pour la recherche sur la signalisation cellulaire et le développement des organes.

Les protéines précédemment utilisées en microscopie à fluorescence étaient volumineuses et thermiquement instables, mettre des limites à la méthode. Merci à l'équipe MIPT, cet obstacle a été éliminé.