Intérêts de recherche
La compréhension des organismes vivants a grandement bénéficié des outils d’imagerie. En particulier, la dissection du fonctionnement interne d’une cellule nécessite des méthodes d’imagerie à haute résolution permettant de visualiser les interactions et les processus moléculaires à l’intérieur de la cellule. Mon laboratoire s’est concentré sur le développement de méthodes d’imagerie avec une sensibilité à une molécule, une résolution à l’échelle nanométrique et une capacité d’imagerie dynamique et sur l’application de ces outils pour étudier quantitativement les systèmes biologiques. Nous avons inventé la microscopie de reconstruction optique stochastique (STORM), une technologie d’imagerie qui surmonte la barrière de résolution limitée par diffraction de la microscopie optique. En utilisant STORM, nous avons obtenu une imagerie par fluorescence de systèmes biologiques avec une résolution spatiale de ~ 10 nm en trois dimensions et une imagerie à super-résolution de cellules vivantes avec une résolution temporelle de ~ 1 sec. Nous avons appliqué des méthodes d’imagerie à haute résolution pour étudier une variété de problèmes en microbiologie, biologie cellulaire et neurobiologie. Un autre objectif du laboratoire est d’étudier les interactions entre les protéines et les acides nucléiques et les mécanismes fonctionnels des complexes protéine-acide nucléique en utilisant des approches à molécule unique. Nos études ont permis de mieux comprendre comment les molécules d’acide nucléique se replient et comment les complexes protéines-acides nucléiques s’assemblent. Nos études sur les systèmes enzymatiques impliquant des interactions protéine-acide nucléique ont fourni des informations importantes sur l’impact de la dynamique au sein des assemblages biomoléculaires sur leur fonction.