Een wereldwijde studie waarbij 20 laboratoria betrokken zijn, heeft een methode ontwikkeld en gestandaardiseerd om exacte afstanden binnen individuele biomoleculen te meten, tot op de schaal van een miljoenste van de breedte van een mensenhaar. De nieuwe methode vertegenwoordigt een belangrijke verbetering van een technologie genaamd single-molecule FRET (Förster Resonance Energy Transfer), waarin de beweging en interactie van fluorescent gelabelde moleculen in realtime kunnen worden gevolgd, zelfs in levende cellen. Tot dusver, de technologie is voornamelijk gebruikt om veranderingen in relatieve afstanden te rapporteren, bijvoorbeeld of de moleculen dichter bij elkaar of verder uit elkaar zijn bewogen. Prof. Dr. Thorsten Hugel van het Institute of Physical Chemistry en het BIOSS Center for Biological Signalling Studies is een van de leidende wetenschappers van de studie, die onlangs werd gepubliceerd in Natuurmethoden .

FRET werkt op dezelfde manier als naderingssensoren in auto's:hoe dichter het object is, hoe luider of frequenter de pieptonen worden. In plaats van te vertrouwen op akoestiek, FRET is gebaseerd op nabijheidsafhankelijke veranderingen in het fluorescerende licht dat wordt uitgezonden door twee kleurstoffen en wordt gedetecteerd door gevoelige microscopen. De technologie heeft een revolutie teweeggebracht in de analyse van de beweging en interacties van biomoleculen in levende cellen.

Hugel en collega's voorzagen dat zodra een FRET-standaard was vastgesteld, onbekende afstanden konden met grote zekerheid worden bepaald. Door samen te werken, de 20 laboratoria die bij het onderzoek betrokken waren, verfijnden de methode zodanig dat wetenschappers met verschillende microscopen en analysesoftware dezelfde afstanden kregen, zelfs in het sub-nanometerbereik.

"De absolute afstandsinformatie die met deze methode kan worden verkregen, stelt ons nu in staat om nauwkeurig conformaties toe te wijzen in dynamische biomoleculen, of zelfs om hun structuren te bepalen, " zegt Thorsten Hugel, die de studie leidde samen met Dr. Tim Craggs (University of Sheffield/Groot-Brittannië), Prof. Dr. Claus Seidel (Universiteit van Düsseldorf) en Prof. Dr. Jens Michaelis (Universiteit van Ulm). Dergelijke dynamische structurele informatie zal een beter begrip opleveren van de moleculaire machines en processen die aan de basis van het leven liggen.