L'étiquetage répété permet de révéler les protéines synaptiques

Une nouvelle technique de microscopie permet d'obtenir l'image la plus détaillée à ce jour des protéines individuelles présentes dans de petits morceaux de tissu cérébral.

spectrumnews.org Traduction de "Repeat labeling helps reveal synaptic proteins" par Angie Voyles Askham / 12 janvier 2021

Haute résolution : De multiples séries de marquage fournissent aux chercheurs une image détaillée des protéines présentes aux jonctions neuronales. © Spectrum News Haute résolution : De multiples séries de marquage fournissent aux chercheurs une image détaillée des protéines présentes aux jonctions neuronales. © Spectrum News
Selon une nouvelle étude, une nouvelle technique de microscopie permet d'obtenir l'image la plus détaillée à ce jour des protéines individuelles présentes dans de petits morceaux de tissu cérébral.

Les chercheurs ont présenté les résultats inédits virtuellement aujourd'hui à l'occasion de la conférence Global Connectome 2021 de la Society for Neuroscience. (Les liens vers les résumés ne peuvent fonctionner que pour les participants inscrits à la conférence).

L'imagerie du contenu des synapses, ces petites jonctions encombrées entre les neurones, a longtemps été entravée par les capacités limitées des microscopes existants : Les microscopes lumineux standard sont limités dans leur résolution ; les microscopes plus puissants, comme les microscopes électroniques, ne peuvent pas enregistrer les étiquettes colorées utilisées pour identifier les protéines dans de nombreuses études.

Pour contourner ces obstacles, les chercheurs ont mis au point une nouvelle approche qui leur permet d'étiqueter de façon répétitive un seul échantillon de tissu pour plusieurs protéines. Ils ont combiné cette tactique avec la microscopie à expansion, qui améliore la résolution des images en augmentant le volume du tissu. Ensemble, ces techniques fournissent une vue détaillée des protéines présentes au niveau des synapses.

"Avec de telles données, nous pouvons commencer à examiner les relations entre les protéines dans des proportions plus importantes", et éventuellement identifier de nouveaux sous-types de synapses, explique Margaret Schroeder, une étudiante diplômée des laboratoires de Guoping Feng et Ed Boyden du Massachusetts Institute of Technology, qui a présenté les travaux.

La méthode est également compatible avec la recombinase Cre, a constaté Schroeder et ses collègues. Cette enzyme peut être utilisée pour tester les effets des mutations chez les souris transgéniques, y compris certains modèles murins d'autisme.

Étiqueter, rincer, répéter

Dans ce nouveau travail, Schroeder et ses collègues ont d'abord utilisé la microscopie à expansion sur des tissus cérébraux de souris. La microscopie à expansion, que le groupe a initialement développée en 2015, utilise un gel absorbant l'eau pour étirer un morceau de tissu sans endommager la structure de ses cellules. Le gonflement du tissu crée plus d'espace entre les molécules, ce qui multiplie jusqu'à 20 fois la résolution de l'image.

Les chercheurs ont ensuite coloré le tissu étiré en utilisant des anticorps qui se lient à des protéines particulières. Après avoir obtenu une image du tissu, ils l'ont débarrassé de ces anticorps, à l'aide de détergent et de chaleur, et ont utilisé de nouveaux anticorps pour colorer le tissu à nouveau pour différentes protéines.

Mme Schroeder et ses collègues ont démontré qu'ils pouvaient répéter ce processus au moins quatre fois, en appliquant des séries de colorations supplémentaires tout en maintenant l'intensité de l'image. Ils ont ainsi découvert qu'ils pouvaient visualiser des dizaines de protéines dans le même champ de vision ; les méthodes actuelles ne permettent de visualiser que trois ou quatre protéines à la fois.

Comme ils recueillent davantage de données sur les synapses, les chercheurs prévoient d'explorer la façon dont les protéines se regroupent dans ces régions. Selon eux, ces résultats pourraient apporter de nouvelles connaissances sur la diversité et la fonction des synapses.

Pour en savoir plus, consultez les rapports du Society for Neuroscience Global Connectome 2021.


Traduction d'articles sur le Global Connectome de la Society for Neuroscience 2021

 

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