Autoradiografie

În biologie, această tehnică poate fi utilizată pentru a determina localizarea tisulară (sau celulară) a unei substanțe radioactive, fie că este introdusă într-o cale metabolică, fie că este legată de un receptor sau de o enzimă, fie că este hibridizată cu un acid nucleic. Aplicațiile pentru autoradiografie sunt largi, de la științele biomedicale la științele mediului și industrie.

Autoradiografia receptorilorEdit

Utilizarea liganzilor radiomarcați pentru a determina distribuția tisulară a receptorilor este denumită autoradiografie a receptorilor in vivo sau in vitro dacă ligandul este administrat în circulație (cu îndepărtarea și secționarea ulterioară a țesuturilor) sau, respectiv, aplicat pe secțiunile de țesut. Odată ce densitatea receptorilor este cunoscută, autoradiografia in vitro poate fi utilizată, de asemenea, pentru a determina distribuția anatomică și afinitatea unui medicament radiomarcat față de receptor. Pentru autoradiografia in vitro, radioligandul a fost aplicat direct pe secțiuni de țesut congelat, fără a fi administrat subiectului. Astfel, nu se poate urmări complet situația distribuției, metabolismului și degradării în corpul viu. Dar, deoarece ținta din criosecțiuni este expusă pe scară largă și poate intra în contact direct cu radioligandul, autoradiografia in vitro este încă o metodă rapidă și ușoară de screening al medicamentelor candidate, al liganzilor PET și SPECT. Liganzii sunt, în general, marcați cu 3H (tritiu), 18F (fluroină), 11C (carbon) sau 125I (radioiod). Comparativ cu cele in vitro, autoradiografiile ex vivo au fost efectuate după administrarea radioligandului în organism, ceea ce poate diminua artefactele și sunt mai apropiate de mediul intern.

Distribuția transcriptelor ARN în secțiuni de țesut prin utilizarea de oligonucleotide sau acizi ribonucleici complementari, marcați radioactiv, sau de acizi ribonucleici („riboprobe”) se numește histochimie de hibridizare in situ. Precursorii radioactivi ai ADN și ARN, -timidina și, respectiv, -uridina, pot fi introduși în celulele vii pentru a determina momentul în care se desfășoară mai multe faze ale ciclului celular. Secvențele virale de ARN sau ADN pot fi, de asemenea, localizate în acest mod. Aceste sonde sunt, de obicei, marcate cu 32P, 33P sau 35S. În domeniul endocrinologiei comportamentale, autoradiografia poate fi utilizată pentru a determina absorbția hormonală și a indica localizarea receptorilor; un animal poate fi injectat cu un hormon radiomarcat sau studiul poate fi efectuat in vitro.

Rata de replicare a ADN-uluiEdit

Rata de replicare a ADN-ului într-o celulă de șoarece care crește in vitro a fost măsurată prin autoradiografie ca fiind de 33 nucleotide pe secundă. Rata de alungire a ADN-ului fagului T4 în E. coli infectat cu faguri a fost, de asemenea, măsurată prin autoradiografie ca fiind de 749 nucleotide pe secundă în timpul perioadei de creștere exponențială a ADN-ului la 37 °C.

Detectarea fosforilării proteinelorEdit

Fosforilarea înseamnă adăugarea posttranslațională a unei grupări fosfat la aminoacizi specifici ai proteinelor, iar o astfel de modificare poate duce la o schimbare drastică a stabilității sau a funcției unei proteine în celulă. Fosforilarea proteinelor poate fi detectată pe o autoradiografie, după incubarea proteinei in vitro cu kinaza corespunzătoare și γ-32P-ATP. Fosfatul radiomarcat al acestuia din urmă este încorporat în proteină, care este izolată prin SDS-PAGE și vizualizată pe o autoradiografie a gelului. (A se vedea figura 3. a unui studiu recent care arată că proteina de legare a CREB este fosforilată de HIPK2.)

Detectarea mișcării zahărului în țesutul vegetalEdit

În fiziologia plantelor, autoradiografia poate fi utilizată pentru a determina acumularea de zahăr în țesutul foliar. Acumularea de zahăr, așa cum este legată de autoradiografie, poate descrie strategia de încărcare a floemului utilizată într-o plantă. De exemplu, dacă zaharurile se acumulează în nervurile minore ale unei frunze, este de așteptat ca frunzele să aibă puține conexiuni plasmodesmatale, ceea ce indică o mișcare apoplastică sau o strategie activă de încărcare a floemului. Zaharurile, cum ar fi zaharoza, fructoza sau manitolul, sunt radiomarcate cu , și apoi absorbite în țesutul frunzei prin difuzie simplă. Țesutul foliar este apoi expus la o peliculă (sau emulsie) autoradiografică pentru a produce o imagine. Imaginile vor arăta modele distincte ale venelor dacă acumularea de zahăr este concentrată în venele frunzei (mișcare apoplastică), sau imaginile vor arăta un model static dacă acumularea de zahăr este uniformă în întreaga frunză (mișcare simplastică).

Alte tehniciEdit

Această abordare autoradiografică contrastează cu tehnici precum PET și SPECT, în care localizarea tridimensională exactă a sursei de radiații este asigurată prin utilizarea atentă a numărătorii de coincidențe, a numărătoarelor gamma și a altor dispozitive.

Criptonul-85 este utilizat pentru a inspecta componentele aeronavelor pentru a detecta defecte mici. Kripton-85 este lăsat să pătrundă în fisuri mici, iar apoi prezența sa este detectată prin autoradiografie. Metoda se numește „imagistică prin penetrare cu gaz kripton”. Gazul penetrează deschideri mai mici decât lichidele utilizate în inspecția prin penetrare cu coloranți și în inspecția prin penetrare fluorescentă.

.