Dissertation/ Thesis

HoT Auto-Blinking Probes Enable Real-Time, Super-Resolution Chromatin Imaging in Live-cells and Tissues

Λεπτομέρειες βιβλιογραφικής εγγραφής
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
FullText Text:
  Availability: 0
CustomLinks:
  – Url: https://hdl.handle.net/10803/698241#
    Name: EDS - TDX (ns324271)
    Category: fullText
    Text: View record in TDX
Header DbId: edstdx
DbLabel: TDX
An: edstdx.10803.698241
RelevancyScore: 1447
AccessLevel: 3
PubType: Dissertation/ Thesis
PubTypeId: dissertation
PreciseRelevancyScore: 1446.97644042969
IllustrationInfo
Items – Name: Title
  Label: Title
  Group: Ti
  Data: HoT Auto-Blinking Probes Enable Real-Time, Super-Resolution Chromatin Imaging in Live-cells and Tissues
– Name: Author
  Label: Authors
  Group: Au
  Data: <searchLink fieldCode="AR" term="%22Wang%2C+Aiping%22">Wang, Aiping</searchLink>
– Name: Author
  Label: Thesis Advisors
  Group: Au
  Data: Cosma, Maria Pia<br />Muñoz Cánoves, Pura
– Name: TitleSource
  Label: Source
  Group: Src
  Data: TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
– Name: Publisher
  Label: Publisher Information
  Group: PubInfo
  Data: Universitat Pompeu Fabra, 2026.
– Name: DatePubCY
  Label: Publication Year
  Group: Date
  Data: 2026
– Name: PhysDesc
  Label: Physical Description
  Group: PhysDesc
  Data: 208 p.
– Name: Subject
  Label: Subject Terms
  Group: Su
  Data: <searchLink fieldCode="DE" term="%22Microscòpia+de+superresolució%22">Microscòpia de superresolució</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Super-resolution+microscopy%22">Super-resolution microscopy</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Microscopía+de+superresolución%22">Microscopía de superresolución</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22STORM%22">STORM</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22MINFLUX%22">MINFLUX</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Sondes+fluorescents%22">Sondes fluorescents</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Fluorescent+probes%22">Fluorescent probes</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Sondas+fluorescentes%22">Sondas fluorescentes</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Colorants+auto-parpellejants%22">Colorants auto-parpellejants</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Auto‑blinking+dyes%22">Auto‑blinking dyes</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Colorantes+auto-parpadeantes%22">Colorantes auto-parpadeantes</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Compactació+de+l%27ADN%22">Compactació de l’ADN</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22DNA+compaction%22">DNA compaction</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Compactación+del+ADN%22">Compactación del ADN</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Imatge+de+cèl·lules+vives%22">Imatge de cèl·lules vives</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Live-cell+imaging%22">Live-cell imaging</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Imagen+de+células+vivas%22">Imagen de células vivas</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Imatge+de+teixits+SR%22">Imatge de teixits SR</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Tissue+SR+imaging%22">Tissue SR imaging</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Imagen+de+tejidos+SR%22">Imagen de tejidos SR</searchLink>
– Name: Abstract
  Label: Description
  Group: Ab
  Data: 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.
– Name: Abstract
  Label: Description (Translated)
  Group: Ab
  Data: 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.<br />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.<br />Universitat Pompeu Fabra. Doctorat en Biomedicina
– Name: TypeDocument
  Label: Document Type
  Group: TypDoc
  Data: Dissertation/Thesis
– Name: Format
  Label: File Description
  Group: SrcInfo
  Data: application/pdf
– Name: Language
  Label: Language
  Group: Lang
  Data: English
– Name: URL
  Label: Access URL
  Group: URL
  Data: <link linkTarget="URL" linkTerm="https://hdl.handle.net/10803/698241" linkWindow="_blank">https://hdl.handle.net/10803/698241</link>
– Name: Copyright
  Label: Rights
  Group: Cpyrght
  Data: 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/<br />info:eu-repo/semantics/embargoedAccess
– Name: AN
  Label: Accession Number
  Group: ID
  Data: edstdx.10803.698241
PLink https://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edstdx&AN=edstdx.10803.698241
RecordInfo BibRecord:
  BibEntity:
    Languages:
      – Text: English
    PhysicalDescription:
      Pagination:
        PageCount: 208
    Subjects:
      – SubjectFull: Microscòpia de superresolució
        Type: general
      – SubjectFull: Super-resolution microscopy
        Type: general
      – SubjectFull: Microscopía de superresolución
        Type: general
      – SubjectFull: STORM
        Type: general
      – SubjectFull: MINFLUX
        Type: general
      – SubjectFull: Sondes fluorescents
        Type: general
      – SubjectFull: Fluorescent probes
        Type: general
      – SubjectFull: Sondas fluorescentes
        Type: general
      – SubjectFull: Colorants auto-parpellejants
        Type: general
      – SubjectFull: Auto‑blinking dyes
        Type: general
      – SubjectFull: Colorantes auto-parpadeantes
        Type: general
      – SubjectFull: Compactació de l’ADN
        Type: general
      – SubjectFull: DNA compaction
        Type: general
      – SubjectFull: Compactación del ADN
        Type: general
      – SubjectFull: Imatge de cèl·lules vives
        Type: general
      – SubjectFull: Live-cell imaging
        Type: general
      – SubjectFull: Imagen de células vivas
        Type: general
      – SubjectFull: Imatge de teixits SR
        Type: general
      – SubjectFull: Tissue SR imaging
        Type: general
      – SubjectFull: Imagen de tejidos SR
        Type: general
    Titles:
      – TitleFull: HoT Auto-Blinking Probes Enable Real-Time, Super-Resolution Chromatin Imaging in Live-cells and Tissues
        Type: main
  BibRelationships:
    HasContributorRelationships:
      – PersonEntity:
          Name:
            NameFull: Wang, Aiping
    IsPartOfRelationships:
      – BibEntity:
          Dates:
            – D: 21
              M: 07
              Type: published
              Y: 2026
ResultId 1