Autoradiographie
En biologie, cette technique peut être utilisée pour déterminer la localisation tissulaire (ou cellulaire) d’une substance radioactive, soit introduite dans une voie métabolique, soit liée à un récepteur ou une enzyme, soit hybridée à un acide nucléique. Les applications de l’autoradiographie sont vastes, allant du biomédical aux sciences de l’environnement en passant par l’industrie.
Autoradiographie des récepteursEdit
L’utilisation de ligands radiomarqués pour déterminer les distributions tissulaires des récepteurs est appelée autoradiographie des récepteurs in vivo ou in vitro si le ligand est administré dans la circulation (avec prélèvement et sectionnement ultérieur des tissus) ou appliqué aux sections de tissus, respectivement. Une fois la densité des récepteurs connue, l’autoradiographie in vitro peut également être utilisée pour déterminer la distribution anatomique et l’affinité d’un médicament radiomarqué envers le récepteur. Pour l’autoradiographie in vitro, le radioligand a été directement appliqué sur des sections de tissus congelés sans être administré au sujet. Il ne peut donc pas suivre complètement la distribution, le métabolisme et la dégradation dans le corps vivant. Mais comme la cible dans les cryosections est largement exposée et peut entrer en contact direct avec le radioligand, l’autoradiographie in vitro reste une méthode rapide et facile pour cribler les candidats médicaments, les ligands PET et SPECT. Les ligands sont généralement marqués au 3H (tritium), au 18F (fluorine), au 11C (carbone) ou au 125I (radio-iode). Comparée à l’autoradiographie in vitro, l’autoradiographie ex vivo a été réalisée après l’administration du radioligand dans le corps, ce qui peut diminuer les artefacts et est plus proche du milieu intérieur.
La distribution des transcriptions d’ARN dans les coupes de tissus par l’utilisation d’oligonucléotides ou d’acides ribonucléiques complémentaires radiomarqués (« ribosondes ») est appelée histochimie d’hybridation in situ. Des précurseurs radioactifs de l’ADN et de l’ARN, respectivement la -thymidine et la -uridine, peuvent être introduits dans des cellules vivantes pour déterminer le moment de plusieurs phases du cycle cellulaire. Les séquences virales d’ARN ou d’ADN peuvent également être localisées de cette manière. Ces sondes sont généralement marquées au 32P, 33P ou 35S. Dans le domaine de l’endocrinologie comportementale, l’autoradiographie peut être utilisée pour déterminer l’absorption hormonale et indiquer la localisation des récepteurs ; un animal peut être injecté avec une hormone radiomarquée, ou l’étude peut être menée in vitro.
Taux de réplication de l’ADNModifié
Le taux de réplication de l’ADN dans une cellule de souris se développant in vitro a été mesuré par autoradiographie comme 33 nucléotides par seconde. Le taux d’élongation de l’ADN du phage T4 dans E. coli infecté par un phage a également été mesuré par autoradiographie comme étant de 749 nucléotides par seconde pendant la période d’augmentation exponentielle de l’ADN à 37 °C.
Détection de la phosphorylation des protéinesEdit
La phosphorylation signifie l’addition post-traductionnelle d’un groupe phosphate à des acides aminés spécifiques des protéines, et une telle modification peut conduire à un changement drastique de la stabilité ou de la fonction d’une protéine dans la cellule. La phosphorylation des protéines peut être détectée sur une autoradiographie, après incubation de la protéine in vitro avec la kinase appropriée et du γ-32P-ATP. Le phosphate radiomarqué de ce dernier est incorporé dans la protéine qui est isolée par SDS-PAGE et visualisée sur une autoradiographie du gel. (Voir la figure 3. d’une étude récente montrant que la protéine de liaison CREB est phosphorylée par HIPK2.)
Détection du mouvement du sucre dans le tissu végétalEdit
En physiologie végétale, l’autoradiographie peut être utilisée pour déterminer l’accumulation de sucre dans le tissu foliaire. L’accumulation de sucre, en ce qui concerne l’autoradiographie, peut décrire la stratégie de chargement du phloème utilisée dans une plante. Par exemple, si les sucres s’accumulent dans les nervures mineures d’une feuille, on s’attend à ce que les feuilles aient peu de connexions plasmodesmatales, ce qui indique un mouvement apoplastique ou une stratégie active de chargement du phloème. Les sucres, tels que le saccharose, le fructose ou le mannitol, sont radiomarqués avec , puis absorbés par le tissu foliaire par simple diffusion. Le tissu foliaire est ensuite exposé à un film autoradiographique (ou une émulsion) pour produire une image. Les images montreront des motifs de veines distincts si l’accumulation de sucre est concentrée dans les veines de la feuille (mouvement apoplastique), ou les images montreront un motif de type statique si l’accumulation de sucre est uniforme dans toute la feuille (mouvement symplastique).
Autres techniquesModifier
Cette approche autoradiographique contraste avec des techniques telles que la TEP et la TEMP, où la localisation tridimensionnelle exacte de la source de rayonnement est fournie par l’utilisation minutieuse du comptage des coïncidences, des compteurs gamma et d’autres dispositifs.
Le krypton-85 est utilisé pour inspecter les composants d’avions à la recherche de petits défauts. On laisse le krypton-85 pénétrer dans les petites fissures, puis sa présence est détectée par autoradiographie. Cette méthode est appelée « imagerie par ressuage au krypton ». Le gaz pénètre dans des ouvertures plus petites que les liquides utilisés dans le contrôle par ressuage et le contrôle par ressuage fluorescent.