Interessi di ricerca
La comprensione degli organismi viventi ha notevolmente beneficiato di strumenti di imaging. In particolare, sezionare il funzionamento interno di una cellula richiede metodi di imaging ad alta risoluzione tali da poter visualizzare le interazioni molecolari e i processi all’interno della cellula. Il mio laboratorio si è concentrato sullo sviluppo di metodi di imaging con sensibilità a singola molecola, risoluzione su scala nanometrica e capacità di imaging dinamico e sull’applicazione di questi strumenti per studiare quantitativamente i sistemi biologici. Abbiamo inventato la microscopia stocastica di ricostruzione ottica (STORM), una tecnologia di imaging che supera la barriera di risoluzione limitata dalla diffrazione della microscopia ottica. Utilizzando STORM, abbiamo ottenuto l’imaging a fluorescenza di sistemi biologici con risoluzione spaziale di ~10 nm in tre dimensioni e l’imaging a super-risoluzione delle cellule vive con risoluzione temporale di ~1 sec. Abbiamo applicato metodi di imaging ad alta risoluzione per studiare una varietà di problemi in microbiologia, biologia cellulare e neurobiologia. Un altro obiettivo del laboratorio è quello di indagare le interazioni tra proteine e acidi nucleici e i meccanismi funzionali dei complessi proteina-acido nucleico utilizzando approcci a singola molecola. I nostri studi hanno avanzato conoscenze fondamentali su come le molecole di acido nucleico si piegano e su come si assemblano i complessi di acido proteina-nucleico. I nostri studi sui sistemi enzimatici che coinvolgono interazioni proteina-acido nucleico hanno fornito importanti informazioni su come le dinamiche all’interno degli assiemi biomolecolari influenzano la loro funzione.