L’organisation native de la cellule révélée grâce à la cryo-microscopie à expansion

Closer to the native architecture of the cell using Cryo-ExM

Department of Molecular and Cellular Biology, Université de Genève, 30 quai Ernest Ansermet, 1211 Genève, Suisse

^* Co-auteurs correspondants: virginie.hamel@unige.ch
^** paul.guichard@unige.ch

Résumé

La plupart des techniques d’imagerie cellulaire, telles que la microscopie photonique ou la microscopie électronique, nécessitent que l’échantillon biologique soit préalablement fixé par des agents chimiques, une étape qui est connue pour endommager l’organisation sub-cellulaire. Pour pallier à ce problème, la cryo-fixation, inventée il y a plus de 40 ans, consiste à vitrifier les échantillons biologiques afin de préserver leur état natif. Cette méthode n’avait cependant été que très peu utilisée en microscopie photonique. Dans cette revue, nous présentons en détail la microscopie d’expansion, une technique de super-résolution développée récemment et qui, couplée à la cryo-fixation, permet de visualiser l’architecture cellulaire au plus près de son état natif.

Abstract

Most cellular imaging techniques, such as light or electron microscopy, require that the biological sample is first fixed by chemical cross-linking agents. This necessary step is also known to damage molecular nanostructures or even sub-cellular organization. To overcome this problem, another fixation approach was invented more than 40 years ago, which consists in cryo-fixing biological samples, thus allowing to preserve their native state. However, this method has been scarcely used in light microscopy due to the complexity of its implementation. In this review, we present a recently developed super-resolution method called expansion microscopy, which, when coupled with cryo-fixation, allows to visualize at a nanometric resolution the cell architecture as close as possible to its native state.