Comme les gestionnaires des quais de chargement dans un entrepôt d'expédition, les complexes de pores nucléaires agissent comme des gardiens du siège de la cellule, contrôlant le trafic hors du noyau.
Un chercheur de l'Université d'État de Caroline du Nord a participé à une nouvelle étude publiée dans Nano Letters. , qui a révélé une méthode permettant de mieux comprendre ce qui se passe dans les images de ces minuscules pores - une découverte sur laquelle ils espèrent que les scientifiques pourront s'appuyer pour étudier les complexes de pores nucléaires et comprendre leur rôle dans le développement cellulaire et la maladie.
Plus précisément, les chercheurs ont mis au point une méthode utilisant l’apprentissage automatique pour aider à différencier les complexes de pores nucléaires dans les images de cellules. The Abstract a parlé de l'étude à Yang Zhang, professeur adjoint de chimie, d'ingénierie et de sciences textiles à NC State.
Yang Zhang :Ce sont des canaux de taille nanométrique, équipés de protéines, situés dans la membrane du noyau. Ils sont utilisés pour transporter des biomolécules, telles que l'ADN, des protéines ou d'autres molécules, du noyau au cytoplasme de la cellule. Ils sont les gardiens de nombreuses activités cellulaires, telles que la transcription, qui est l'une des premières étapes de la transformation de l'ADN en protéines.
Zhang :Le trafic à travers ces pores nucléaires pourrait contrôler les voies de transmission des maladies. Si nous parvenons à programmer les activités de trafic entre le noyau et le cytoplasme, nous pourrons peut-être les recâbler pour traiter des maladies comme le cancer. Nous étudions les processus biologiques fondamentaux à l'aide de l'imagerie à super résolution.
Zhang :Parce que ces pores sont si petits, ils doivent être visualisés à l'aide d'une microscopie à fluorescence à super-résolution, une technique lauréate du prix Nobel. Plus important encore, pour étudier ces complexes de pores nucléaires, il ne suffit pas de prendre une photo à haute résolution et le tour est joué. Nous avons développé une approche qui nous a permis de comprendre ce qui arrive aux complexes de pores nucléaires que nous voyons en imagerie.
Pour ce faire, nous avons d'abord marqué les complexes à l'aide de colorants fluorescents afin qu'ils soient détectables au microscope à fluorescence à super-résolution, puis avons développé une simulation informatique du complexe que nous avons comparée à l'image réelle.
Nous avons comparé l’image simulée à l’image réelle pour savoir dans quelle mesure nous étions capables de capturer les informations et, grâce à la segmentation d’imagerie basée sur l’apprentissage automatique, nous avons pu mieux comprendre les compositions des complexes. Nous pouvons désormais nous appuyer sur ces données pour mieux comprendre d'autres images de complexes de pores nucléaires dans différentes conditions.
Zhang était le correspondant de l'étude dans Nano Letters .
Plus d'informations : Wei-Hong Yeo et al, Enquête sur les incertitudes dans la microscopie de localisation d'une seule molécule à l'aide d'une simulation Monte Carlo expérimentalement informée, Nano Letters (2023). DOI :10.1021/acs.nanolett.3c00852
Informations sur le journal : Lettres nano
Fourni par l'Université d'État de Caroline du Nord
