生命の設計図を解き明かす鍵？膨張顕微鏡法と質量分析が融合した革新的イメージング

生物学者にとって「百聞は一見に如かず」は真理です。しかし、生物学者は時として「見る」ことに大変な困難を伴います。特に悩ましい課題の一つが、無傷の組織サンプルに含まれるすべての分子を、その本来あるべき場所で、しかも細胞一つひとつのレベルで同時に観察することです。脂質から代謝物、タンパク質に至るまで、数百、数千もの生体分子の正確な位置を特定できれば、その機能や相互作用をより深く理解できます。しかし残念ながら、科学者たちはこの課題を達成するための優れたツールを持っていませんでした。顕微鏡を含むほとんどのイメージング法は、細胞内の分子を観察できますが、一度にほんの数種類の分子しか追跡できず、一部の脂質など、すべての種類の生体分子を検出できるわけではありません。一方、通常の質量分析法のような他の手法は、何百もの分子を検出できますが、無傷のサンプルには適用できないため、生体分子がどのように配置されているかを見ることはできません。 有望な技術の一つである質量分析イメージングは、これらの課題のいくつかを克服します。これにより、研究者は無傷の組織内で一度に数百の分子を見ることができます。しかし、その解像度は単一細胞レベルでの検出には不十分でした。 これこそが、ハワード・ヒューズ医学研究所の研究センターであるジャネリア（Janelia）のシニアグループリーダー、メン・ワン博士（Meng Wang, PhD）が直面した問題でした。ワン博士と彼女のチームは、老化と長寿の背後にある基本的なメカニズムを研究しており、組織が老化するにつれて構成要素がどのように変化するかを理解するために、無傷の組織内で多種多様な生体分子を検出したいと考えていました。 「特定の各場所で、どのような分子が存在し、隣接する細胞に何があるかを知ることは、あらゆる生物学的な問いにとって非常に重要です」とワン博士は言い

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