Subprojeto 10.3 – Mapeamento de temperatura e stress intracelular com FRET e FLIM

Participantes: Carlos Lenz Cesar; Hernandes F. Carvalho; André Alexandre de Thomaz; Mariana OzelloBaratti; Vitor BianchinPelegati
UNICAMP

O fato de que a eficiência do FRET depende da sexta potência da distância doador-aceitador o torna extremamente sensível às distâncias moleculares. Além disso também depende do alinhamento dipolar das duas moléculas do par doador-aceitador. Tanto a distância quanto o alinhamento dipolar mudam com a temperatura tornando o FRET um excelente sensor molecular de temperatura. Da mesma forma pode se tornar um sensor super sensível de stress intracelular. A vantagem desses sensores é que a leitura é óptica, com a resolução espacial da microscopia confocal, e sua aquisição pode ser realizada em tempo bem menores do que as mudanças térmicas e estruturais. Dessa forma será possível obter um mapa térmico na operação exotérmica das mitocôndrias, por exemplo. Devido à difusão térmica o aumento de temperatura fica restrito a uma região em torno de 100 nm da fonte térmica. A sensibilidade das técnicas de mapeamento térmico deve estar abaixo de 1oC, idealmente 0,1 oC , para observações de variações térmicas intracelular entre 1 a 5 oC. Na realidade a precisão da medida da temperatura é bem menos importante do que o contraste que permitirá observar as fontes/sumidouros de energia térmica nos processos metabólicos intracelulares. Medidas quantitativas da temperatura possibilitaria o desenvolvimento de nano-calorímetros intracelular. Já diluindo o sensor de stress em toda a célula será possível estudar as distribuições das tensões com a aplicação de forças externas, usando pinças ópticas ou AFM, ou mesmo, o desenvolvimento das tensões em processos de divisão celular.