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Avancées majeures en microscopie haute résolution

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Avancées majeures en microscopie haute résolution
Mesure détaillée de la façon dont la protéine motrice kinésine-1 (rouge) se déplace sur les microtubules (blanc). Le suivi des mouvements bidimensionnels de dimères de kinésine-1 individuels (code couleur sur le diagramme) à des concentrations physiologiques d’ATP a révélé des détails clés sur la façon dont la protéine procède dans des voies individuelles. MINFLUX a facilité le suivi près des brins primaires de la protéine motrice sur les microtubules (peints en gris). Crédit : Recherche médicale MPI

Des scientifiques dirigés par le lauréat du prix Nobel Stefan Hill à l’Institut Max Planck pour la recherche médicale à Heidelberg ont développé un microscope à super-résolution avec une résolution spatiale et temporelle d’un nanomètre par milliseconde. Une version améliorée de la microscopie MINFLUX à super résolution récemment introduite a permis d’observer de petits mouvements de protéines uniques avec un niveau de détail sans précédent : le mouvement par étapes de la protéine motrice kinésine-1 lorsqu’elle marchait le long des microtubules pendant la consommation d’ATP. L’ouvrage a été publié dans les sciencesmet en évidence la puissance de MINFLUX en tant que nouvel outil révolutionnaire pour surveiller les changements conformationnels de taille nanométrique dans les protéines.

Pour démêler le fonctionnement interne d’une cellule, il faut connaître la biochimie des protéines individuelles. Mesurer de petits changements dans leur position et leur forme est le défi central ici. La microscopie fluorescente, en particulier la microscopie à super-résolution (c’est-à-dire la nanoscopie) devient indispensable dans ce domaine émergent. MINFLUX, le système de nanoscopie à fluorescence récemment introduit, a déjà atteint une résolution spatiale de nanomètres à plusieurs nanomètres – la taille de petites molécules organiques. Mais faire passer notre compréhension de la physiologie moléculaire des cellules à un niveau supérieur nécessite des observations avec une résolution spatio-temporelle encore plus élevée.

Lorsque le groupe de Stefan Hell a introduit MINFLUX pour la première fois en 2016, il a été utilisé pour suivre les protéines marquées par fluorescence dans les cellules. Cependant, ces mouvements étaient aléatoires et le suivi avait une précision de l’ordre de la dizaine de nanomètres. Leur étude a été la première à appliquer le pouvoir de résolution de MINFLUX aux changements conformationnels des protéines, en particulier la protéine motrice kinésine-1. Pour ce faire, des chercheurs de l’Institut Max Planck pour la recherche médicale ont développé une nouvelle version de MINFLUX pour le suivi de molécules fluorescentes uniques.

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Toutes les méthodes établies pour mesurer la dynamique des protéines ont des limitations sévères, entravant leur capacité à traiter la gamme (sub)nm/(sub)milliseconde. Certains offrent une résolution spatiale élevée, jusqu’à quelques nanomètres, mais ils ne peuvent pas suivre les changements assez rapidement. D’autres ont une résolution temporelle élevée mais nécessitent un marquage avec des billes de 2 à 3 ordres de grandeur plus grandes que la protéine étudiée. Étant donné que le fonctionnement de la protéine est susceptible d’être compromis par une bille de cette taille, les études utilisant des billes laissent des questions ouvertes.

Fluorescence d’une seule molécule

Cependant, MINFLUX ne nécessite qu’une molécule de fluorescence standard de 1 nm comme marqueur de liaison aux protéines et peut donc fournir la résolution et l’invasivité minimale nécessaires pour étudier la dynamique des protéines natives. « L’un des défis consiste à construire un microscope MINFLUX qui fonctionne près de la limite théorique et qui est à l’abri du bruit ambiant », déclare Otto Wolf, Ph.D. étudiant du groupe. « Concevoir des sondes qui n’affectent pas la fonction des protéines, mais révèlent le mécanisme biologique, c’est autre chose », ajoute son collègue Lukas Scheiderer.

Crédit : Société Max Planck

Le microscope MINFLUX présenté par les chercheurs peut désormais enregistrer les mouvements des protéines avec une résolution spatio-temporelle de 1,7 nanomètres par milliseconde. La détection ne nécessite qu’environ 20 photons émis par la molécule fluorescente. « Je pense que nous ouvrons un nouveau chapitre dans l’étude de la dynamique des protéines individuelles et de la façon dont elles changent de forme au cours de leur fonctionnement », déclare Stefan Hill. « La combinaison de la résolution spatiale et temporelle élevée fournie par MINFLUX permettra aux chercheurs d’étudier les biomolécules comme jamais auparavant. »

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Résoudre l’action progressive de la kinésine-1 avec l’ATP dans des conditions physiologiques

La kinésine-1 est un acteur clé du transport de marchandises à travers nos cellules, et les mutations protéiques sont au cœur de nombreuses maladies. En fait, la kinésine 1 « marche » le long des filaments (microtubules) qui s’étendent sur nos cellules comme un réseau de rues. On peut imaginer le mouvement comme littéralement « stepping », car la protéine a deux « têtes » qui changent alternativement de position sur les microtubules. Ce mouvement se produit normalement le long de l’un des 13 filaments primaires qui composent les microtubules et est alimenté par la dégradation de la principale ressource énergétique de la cellule, l’ATP (adénosine triphosphate).

En utilisant un seul fluorophore pour marquer la kinésine-1, les scientifiques ont enregistré des étapes normales de 16 nm pour les têtes individuelles plus 8 nm, avec une résolution spatio-temporelle nanométrique/milliseconde. Leurs découvertes ont démontré que l’ATP est absorbé lors de la fixation d’une tête aux microtubules, mais que l’hydrolyse de l’ATP se produit lorsque les deux têtes sont liées. Il a également révélé que l’étape implique la rotation de la «tige» de la protéine, qui fait partie de la molécule de kinésine porteuse de la charge utile. La résolution spatio-temporelle de MINFLUX a également révélé la rotation de la tête au stade initial de chaque étape. Remarquablement, ces résultats ont été obtenus en utilisant des concentrations physiologiques d’ATP, ce qui n’était pas encore possible en utilisant des micro-marqueurs fluorescents.

Ajoute Jessica Mathias, « Je suis ravie de voir où MINFLUX nous emmènera. Il ajoute une autre dimension à l’étude du fonctionnement des protéines. Cela peut nous aider à comprendre les mécanismes sous-jacents à de nombreuses maladies et, en fin de compte, contribuer au développement de traitements », a ajouté Jessica Mathias. chercheur postdoctoral qui était auparavant dans le groupe Hell, qui explore maintenant les applications du MINFLUX à une variété de questions biologiques.

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Plus d’information:
Jan Wolf et al., MINFLUX expliquant la démarche sans entrave de la kinésine-1, les sciences (2023). DOI : 10.1126/science.ade2650. www.science.org/doi/10.1126/science.ade2650

Informations sur la revue :
les sciences


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Notes de mise à jour de la mise à jour 1.6.4 de Stardew Valley : nouvelles mines et folie des poissons

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Notes de mise à jour de la mise à jour 1.6.4 de Stardew Valley : nouvelles mines et folie des poissons

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Beyerdynamic fête son 100e anniversaire avec l'édition limitée DT 770 PRO

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Beyerdynamic fête son 100e anniversaire avec l'édition limitée DT 770 PRO

La marque audio allemande classique Beyerdynamic célèbre son 100e anniversaire en annonçant une édition limitée de son casque classique DT 770 PRO. Initialement annoncés au NAMM 2024, ces écouteurs fermés sont fabriqués à la main en Allemagne. Il mélange le son de référence du modèle DT 770 PRO de Beyerdynamic avec le pilote dynamique STELLAR.45.

L'édition limitée DT 770 PRO Les concepteurs affirment que l'édition limitée DT 770 PRO

Comme les modèles haut de gamme d'autres marques classiques, le Beyerdynamic DT 770 PRO Les écouteurs sont destinés aux professionnels de studio, aux artistes, cinéastes et producteurs.

Andreas Rapp est PDG de Beyerdynamic : « Nous voulions célébrer notre 100e anniversaire en créant des écouteurs qui rendent hommage à notre passé et permettent aux professionnels de studio du futur de travailler quand et où leur inspiration vient. DT 770 PRO avec la dernière technologie de pilote DT 700 PRO

La marque allemande est présente dans le secteur audio depuis 1924 et a lancé sa première paire d'écouteurs dynamiques – le DT 48 – en 1937. En 1985, les écouteurs de studio DT 770 PRO et DT 990 PRO ont été introduits, et il est juste de dire qu'ils De nombreux studios de diffusion et d'enregistrement ont adopté ces modèles pour les artistes et les ingénieurs.

En 2021, Beyerdynamic a dévoilé le PRO En combinant les meilleures caractéristiques des gammes DT PRO et DT PRO X avec un confort, une acoustique et une flexibilité améliorés, le résultat est le tout nouveau DT 770 PRO X Limited Edition.

Pour célébrer le 100ème anniversaire de Beyerdynamic, les concepteurs du DT 770 PRO

Le DT 770 PRO Sur la longue histoire de Beyerdynamic.

Prix ​​et disponibilité : Le Beyerdynamic DT 770 PRO beyerdynamic.comle Centre de guitare Et Eau sucrée Pour 199$. Des disponibilités supplémentaires seront annoncées plus tard cette année.

plus d'informations: beyerdynamic.com

Spécifications techniques:

  • Pilote : DYNAMIQUE STELLAR.45.
  • Style : fermé.
  • Couplage sonore à l'oreille : Surround.
  • Réponse en fréquence : 5 – 40 000 Hz.
  • Impédance nominale : 48Ω.
  • Niveau de pression acoustique nominal à 1 mW/500 Hz : 98 dB SPL.
  • Niveau de pression acoustique nominal à 1V/500Hz : 112 dB SPL.
  • Distorsion harmonique totale (THD) à 500 Hz : < 0,05 %.
  • Puissance d'entrée maximale à court terme : 210 mW.
  • Atténuation du bruit ambiant : 16 dB A.
  • Force de serrage : 5,5N.
  • Poids (sans câble) : 305 grammes.
  • Contenu de la boîte : DT 770 PRO
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Illaoi fait ses débuts dans la démo 2XKO à l'EVO Japan 2024

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Illaoi fait ses débuts dans la démo 2XKO à l'EVO Japan 2024

La prêtresse Kraken arrive.

Alors qu’EVO Japan 2024 prépare le terrain pour certains des moments les plus excitants du monde des jeux de combat, de nombreux fans attendent avec impatience la démo 2XKO.

Pourquoi? Parce qu'Illaoi a enfin rejoint la bataille en tant que personnage jouable, accessible aux participants à l'événement.

Crédit : Riot Games

2XKO, anciennement connu sous le nom de Project L, a suscité un énorme enthousiasme depuis son annonce initiale, grâce à la capacité de Riot Games à façonner la scène du jeu compétitif.

Alors que le jeu approche de l’accès général, les fans sont impatients de mettre la main dessus et de découvrir son gameplay par eux-mêmes. La démo de 2XKO EVO Japan promet de présenter l'état actuel du jeu et de mettre en évidence de nouvelles surprises.

L'expérience d'Ekko et Ahri pour l'article sur le système de balises ONE Esports 2XKO
Crédit : Riot Games

Illaoi sera jouable dans la démo 2XKO EVO Japan 2024

La prêtresse du Kraken, Illaoi, est sur le point d'avoir un impact majeur sur le jeu. Les participants à EVO Japan auront une opportunité exclusive de tester leurs compétences avec Illaoi.

Il apporte des capacités uniques et un potentiel de gameplay à la table. La démo fournira un aperçu complet de l'ensemble de mouvements, des animations et de la conception globale de Kraken Priestess, donnant aux fans une idée de ce à quoi s'attendre dans le futur gameplay.

Le fond d'écran officiel Illaoi de Riot Games
Crédit : Riot Games

Pour les fans de jeux de combat, EVO Japan 2024 est un événement incontournable, avec des jeux très attendus comme Street Fighter 6 et Tekken 8 qui créent également du buzz.

Alors que 2XKO poursuit son chemin vers sa sortie, des événements comme EVO Japan constituent des étapes importantes, offrant aux joueurs un aperçu de l'évolution du jeu et des mécanismes de jeu évolutifs.

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Introduction d’Illaoi dans 2XKO
Crédit : Riot Games

EVO Japan aura lieu du 27 au 29 avril à l'Ariake GYM-EX à Tokyo.

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En savoir plus: Liste complète de tous les champions 2XKO

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