MERFISH
MERFISH (Multiplexed Error-Robust Fluorescence In Situ Hybridization) ist eine innovative molekulare Analysemethode, die es ermöglicht, hunderte bis tausende RNA-Moleküle in einzelnen Zellen und Geweben mit hoher räumlicher Auflösung zu detektieren und zu quantifizieren. Durch den Einsatz von fluoreszenzmarkierten Sonden, die in einem kombinierten und fehlerresistenten Barcoding-Verfahren die Identität einzelner RNA-Arten codieren, können Forscher die Verteilung und Häufigkeit von Transkripten in ihrem natürlichen zellulären Kontext erfassen, ohne dabei die räumliche Information zu verlieren.
Das Prinzip von MERFISH beruht auf der sequentiellen Hybridisierung, bei der unterschiedliche Sonden in mehreren Durchgängen an die Ziel-RNA binden und dabei jeweils spezifische Fluoreszenzmuster erzeugen. Diese Muster, die als Barcodes interpretiert werden, erlauben eine präzise Identifikation der einzelnen RNA-Arten selbst in sehr komplexen Proben. Durch den Einsatz von Fehlerkorrekturmechanismen wird sichergestellt, dass auch bei Signalverlusten oder optischen Artefakten eine zuverlässige Zuordnung der Sonden zu den jeweiligen Transkripten möglich ist.
Die Methode hat die Analyse von Genexpressionsmustern revolutioniert, indem sie nicht nur quantitativen Einblick in die Menge an RNA in einer Zelle bietet, sondern auch deren genaue Position im Gewebe sichtbar macht. Dadurch können Zusammenhänge zwischen Zelltyp, Funktion und räumlicher Organisation im Gewebe detailliert untersucht werden, was insbesondere in der Neurobiologie, der Entwicklungsbiologie und in der Krebsforschung von großem Interesse ist. MERFISH ermöglicht es, Zellpopulationen zu charakterisieren, Signalwege zu kartieren und dynamische Veränderungen in der Genexpression in Abhängigkeit von physiologischen oder pathologischen Zuständen zu verfolgen.
Insgesamt stellt MERFISH einen bedeutenden Fortschritt in der Bildgebung und Analyse der Genexpression dar, indem sie die Lücke zwischen molekularen Informationen und deren räumlicher Anordnung schließt und so ein umfassenderes Verständnis zellulärer Prozesse in ihrem natürlichen Umfeld ermöglicht.