Développement de la microscopie qPALM et sptPALM

Nous développons la microscopie super-résolution PALM, une méthode de localisation de molécules uniques maintenant utilisée dans le monde entier pour contourner la limite de diffraction. Le PALM et ses dérivés qPALM et sptPALM sont presque entièrement basés sur les propriétés photophysiques des PTFPs, ce qui apporte de la cohérence à nos activités.

Notre microscope PALM est utilisé pour étudier les PTFPs in cellulo ou in vitro au niveau de la molécule unique. Nous menons 3 activités principales :

 En collaboration avec l’équipe allemande de Jörg Enderlein (Université de Göttingen), nous développons la microscopie PALM à température cryogénique (cryo-PALM) qui constitue une des évolutions majeures du domaine actuellement, notamment pour les applications en biologie structurale intégrée basées sur la microscopie corrélative (cryo-CLEM). Notre rôle dans ce projet est d’étudier les propriétés de photoswitching des PTFPs à basse température. Nous avons récemment découvert un nouveau mécanisme de photocommutation se produisant à température cryogénique chez rsEGFP2.

 Nous étudions comment la photophysique des protéines fluorescentes photoconvertibles telles que les variants de mEos affectent les techniques qPALM et sptPALM. Par exemple, nous avons trouvé une méthode pour augmenter la longueur des traces en sptPALM avec les variants de mEos, en ajoutant une faible illumination à 488 nm pendant la collecte des données. Nous avons aussi récemment montré que, en raison d’un mécanisme de photoblanchiment non linéaire, l’utilisation de fortes intensités de lumière à 405 nm peut être très délétère pour l’efficacité de marquage en qPALM.

 Nous développons un simulateur d’imagerie de molécules uniques appelé SMIS qui, contrairement à tous les simulateurs disponibles à ce jour, intègre une description avancée des propriétés spectrales et photophysiques des fluorophores. SMIS permet d’effectuer des simulations complexes capables de prédire par exemple les effets de diverses conditions d’illumination dans une expérience PALM, ou les effets subtils de crosstalks dans des expériences SMLM multicouleurs.