Dissertation/ Thesis
HoT Auto-Blinking Probes Enable Real-Time, Super-Resolution Chromatin Imaging in Live-cells and Tissues
| Τίτλος: | HoT Auto-Blinking Probes Enable Real-Time, Super-Resolution Chromatin Imaging in Live-cells and Tissues |
|---|---|
| Συγγραφείς: | Wang, Aiping |
| Thesis Advisors: | Cosma, Maria Pia, Muñoz Cánoves, Pura |
| Πηγή: | TDX (Tesis Doctorals en Xarxa) |
| Στοιχεία εκδότη: | Universitat Pompeu Fabra, 2026. |
| Έτος έκδοσης: | 2026 |
| Φυσική περιγραφή: | 208 p. |
| Θεματικοί όροι: | Microscòpia de superresolució, Super-resolution microscopy, Microscopía de superresolución, STORM, MINFLUX, Sondes fluorescents, Fluorescent probes, Sondas fluorescentes, Colorants auto-parpellejants, Auto‑blinking dyes, Colorantes auto-parpadeantes, Compactació de l’ADN, DNA compaction, Compactación del ADN, Imatge de cèl·lules vives, Live-cell imaging, Imagen de células vivas, Imatge de teixits SR, Tissue SR imaging, Imagen de tejidos SR |
| Περιγραφή: | La microscòpia de localització de molècula única (SMLM, per les seves sigles en anglès) permet visualitzar l’arquitectura de la cromatina amb resolució nanomètrica. No obstant això, els sondes d’ADN d’alt rendiment adequades per a SMLM tant en cèl·lules vives com en teixits continuen sent limitades. Hem desenvolupat sondes HoT (derivades de Hoechst-6-TAMRA (6-carboxitetrametilrodamina)) — derivats basats en rodamina conjugats amb una fracció Hoechst — mitjançant l’ajust estructural de l’espir ciclització de la rodamina. Les sondes HoT són sondes d’autoassemblatge i parpelleig automàtic amb excel·lent fotostabilitat i alta resolució temporal. Són permeables a les cèl·lules vives i permeten la imatge nanoscòpica de la cromatina a llarg termini i en temps real en cèl·lules vives i fixades, així com en seccions de teixits. En cèl·lules vives, hem identificat característiques nanomètriques en l’organització 3D de la cromatina i quantificat la cinètica de les fibres d’ADN a alta resolució. Hem quantificat la compactació de l’ADN en cèl·lules individuals dins de seccions de retina i de càncer de còlon. Els loci gènics marcats amb OligoSTORM es poden visualitzar i mesurar dins de les seves empremtes de cromatina marcades amb HoT. El nostre treball proporciona eines potents per investigar l’estructura i les funcions de la cromatina en cèl·lules i teixits vius, amb aplicacions que van des del diagnòstic del càncer fins a la regeneració de la retina. |
| Description (Translated): | La microscopía de localización de molécula única (SMLM) permite visualizar la arquitectura de la cromatina con resolución a escala nanométrica. Sin embargo, todavía son limitadas las sondas de ADN de alto rendimiento adecuadas para SMLM tanto en células vivas como en tejidos. En este estudio desarrollamos sondas HoT (derivados de Hoechst-6-TAMRA [6-carboxitetrametilrodamina]) mediante el ajuste estructural fino de la espirociclación de la rodamina. Las HoT son derivados basados en rodamina conjugados con una fracción de Hoechst. Las sondas HoT son autoensamblables y presentan auto-parpadeo (auto-blinking), con excelente fotoestabilidad y alta resolución temporal. Son permeables a células vivas y permiten la obtención de imágenes nanoscópicas de la cromatina en tiempo real y a largo plazo en células vivas, células fijadas y secciones de tejido. En células vivas identificamos características a escala nanométrica en la organización tridimensional de la cromatina y cuantificamos la cinética de las fibras de ADN con alta resolución. Además, cuantificamos la compactación del ADN en células individuales dentro de secciones de retina y de cáncer de colon. Los loci génicos marcados mediante OligoSTORM pueden visualizarse y medirse dentro de las huellas de cromatina marcadas con HoT. Nuestro trabajo proporciona herramientas potentes para investigar la estructura y las funciones de la cromatina en células vivas y tejidos, con aplicaciones que abarcan desde el diagnóstico del cáncer hasta la regeneración de la retina. Single-molecule localization microscopy (SMLM) enables visualization of chromatin architecture at nanoscale resolution. However, high-performance DNA probes suitable for SMLM in both live-cells and tissues remain limited. We developed HoT (Hoechst-6-TAMRA (6-Carboxytetramethylrhodamine) derivative) probes—rhodamine-based derivatives conjugated to a Hoechst moiety—through structural fine-tuning of rhodamine spirocyclization. HoTs are self-assembling, auto-blinking probes with excellent photostability and high temporal resolution. They are permeable to live-cells and enable long-term, real-time chromatin nanoscopic imaging in live and fixed cells, and in tissue sections. In live-cells, we identified nanoscale features in the 3D organization of chromatin and quantified DNA fibers kinetics at high resolution. We quantified DNA compaction in single cells within retinal and colon cancer sections. OligoSTORM-labeled gene loci can be visualized and measured within their HoT-labeled chromatin footprints. Our work provides powerful tools for investigating chromatin structure and functions in living cells and tissues, with applications ranging from cancer diagnosis to retinal regeneration. Universitat Pompeu Fabra. Doctorat en Biomedicina |
| Τύπος εγγράφου: | Dissertation/Thesis |
| Περιγραφή αρχείου: | application/pdf |
| Γλώσσα: | English |
| Σύνδεσμος πρόσβασης: | https://hdl.handle.net/10803/698241 |
| Rights: | L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ info:eu-repo/semantics/embargoedAccess |
| Αριθμός Καταχώρησης: | edstdx.10803.698241 |
| Βάση Δεδομένων: | TDX |
| Η περιγραφή δεν είναι διαθέσιμη |