DNA and chromatin imaging with super-resolution fluorescence microscopy based on single-molecule localization

Biopolymers

Volumn 95, Issue 5, 2011, Pages 290-297

  Flors, Cristina ^a  

^a UNIVERSITY OF EDINBURGH   (United Kingdom)

Author keywords

DNA intercalators; Photophysics; Single molecule methods; Super resolution fluorescence microscopy

Indexed keywords

CYANINE DYES; DNA PROBE; HIGH DENSITY; IN-CELL; INTERCALATING DYE; INTERCALATORS; LABELING METHODS; LOCALIZATION ALGORITHM; LOCALIZATION METHOD; MINOR GROOVES; NANO SCALE; PHOTO-SWITCHABLE; PHOTOBLINKING; PHOTOPHYSICS; PHOTOSWITCHING; RECENT PROGRESS; SINGLE-MOLECULE; SINGLE-MOLECULE METHODS; SPATIAL RESOLUTION; SUPER RESOLUTION; SUPER RESOLUTION IMAGING;

CHROMOSOMES; DNA; FLUORESCENCE; FLUORESCENCE MICROSCOPY; MOLECULES; OPTICAL RESOLVING POWER; PROTEINS;

NUCLEIC ACIDS;

CYANINE DYE; DNA; HISTONE;

CELL LABELING; CHROMATIN; DNA STRUCTURE; FLUORESCENCE MICROSCOPY; IMAGE ANALYSIS; REVIEW; SUPER RESOLUTION FLUORESCENCE MICROSCOPY;

ANIMALS; CARBOCYANINES; CHROMATIN; COLORING AGENTS; DNA; FLUORESCENT DYES; INTERCALATING AGENTS; MICROSCOPY, FLUORESCENCE; MODELS, MOLECULAR; MOLECULAR IMAGING; PHOTOCHEMICAL PROCESSES;

EID: 79952207463     PISSN: 00063525     EISSN: 10970282     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/bip.21574     Document Type: Review

References (71)

1. Huang, B. Curr Opin Chem Biol 2010, 14, 10-14.
2. Hell, S. W. Nat Methods 2009, 6, 24-32.
3. Schermelleh, L.; Heintzmann, R.; Leonhardt, H. J Cell Biol 2010, 190, 165-175.
4. Betzig, E.; Patterson, G. H.; Sougrat, R.; Lindwasser, O. W.; Olenych, S.; Bonifacino, J. S.; Davidson, M. W.; Lippincott-Schwartz, J.; Hess, H. F. Science 2006, 313, 1642-1645.
5. Hess, S. T.; Girirajan, T. P. K.; Mason, M. D. Biophys J 2006, 91, 4258-4272.
6. Rust, M. J.; Bates, M.; Zhuang, X. W. Nat Methods 2006, 3, 793-795.
7. Bates, M.; Huang, B.; Zhuang, X. Curr Opin Chem Biol 2008, 12, 505-514.
8. Patterson, G.; Davidson, M.; Manley, S.; Lippincott-Schwartz, J. Annu Rev Phys Chem 2010, 61, 345-367.
9. Thompson, R. E.; Larson, D. R.; Webb, W. W. Biophys J 2002, 82, 2775-2783.
10. Lippincott-Schwartz, J.; Patterson, G. H. Trends Cell Biol 2009, 19, 555-565.
11. Cusido, J.; Deniz, E.; Raymo, F. M. Eur J Org Chem 2009, 2031-2045.
12. Lord, S. J.; Conley, N. R.; Lee, H. L.; Nishimura, S. Y.; Pomerantz, A. K.; Willets, K. A.; Lu, Z.; Wang, H.; Liu, N.; Samuel, R.; Weber, R.; Semyonov, A.; He, M.; Twieg, R. J.; Moerner, W. E. ChemPhysChem 2009, 10, 55-65.
13. Heilemann, M.; Dedecker, P.; Hofkens, J.; Sauer, M. Laser Photonics Rev 2009, 3, 180-202.
14. Heilemann, M.; van de Linde, S.; Mukherjee, A.; Sauer, M. Angew Chem Int Ed Engl 2009, 48, 6903-6908.
15. Vogelsang, J.; Steinhauer, C.; Forthmann, C.; Stein, I. H.; Person-Skegro, B.; Cordes, T.; Tinnefeld, P. ChemPhysChem 2010, 11, 2475-2490.
16. Heilemann, M.; van de Linde, S.; Schüttpelz, M.; Kasper, R.; Seefeldt, B.; Mukherjee, A.; Tinnefeld, P.; Sauer, M. Angew Chem Int Ed 2008, 47, 6172-6176.
17. Folling, J.; Bossi, M.; Bock, H.; Medda, R.; Wurm, C. A.; Hein, B.; Jakobs, S.; Eggeling, C.; Hell, S. W. Nat Methods 2008, 5, 943-945.
18. Baddeley, D.; Jayasinghe, I. D.; Cremer, C.; Cannell, M. B.; Soeller, C. Biophys J 2009, 96, L22-L24.
19. Flors, C.; Ravarani, C. N. J.; Dryden, D. T. F. ChemPhysChem 2009, 10, 2201-2204.
20. Flors, C. Photochem Photobiol Sci 2010, 9, 643-648.
21. Vogelsang, J.; Cordes, T.; Forthmann, C.; Steinhauer, C.; Tinnefeld, P. Proc Natl Acad Sci USA 2009, 106, 8107-8112.
22. Steinhauer, C.; Forthmann, C.; Vogelsang, J.; Tinnefeld, P. J Am Chem Soc 2008, 130, 16840-16841.
23. Dempsey, G. T.; Bates, M.; Kowtoniuk, W. E.; Liu, D. R.; Tsien, R. Y.; Zhuang, X. J Am Chem Soc 2009, 131, 18192-18193.
24. van de Linde, S.; Sauer, M.; Heilemann, M. J Struct Biol 2008, 164, 250-254.
25. Gould, T. J.; Hess, S. T. Methods Cell Biol 2008, 89, 329-358.
26. Ribeiro, S. A.; Vagnarelli, P.; Dong, Y.; Hori, T.; McEwen, B. F.; Fukagawa, T.; Flors, C.; Earnshaw, W. C. Proc Natl Acad Sci USA 2010, 107, 10484-10489.
27. Bohn, M.; Diesinger, P.; Kaufmann, R.; Weiland, Y.; Muller, P.; Gunkel, M.; von Ketteler, A.; Lemmer, P.; Hausmann, M.; Heermann, D. W.; Cremer, C. Biophys J 2010, 99, 1358-1367.
28. Gunkel, M.; Erdel, F.; Rippe, K.; Lemmer, P.; Kaufmann, R.; Hormann, C.; Amberger, R.; Cremer, C. Biotechnol J 2009, 4, 927-938.
29. Matsuda, A.; Shao, L.; Boulanger, J.; Kervrann, C.; Carlton, P. M.; Kner, P.; Agard, D.; Sedat, J. W. PLoS One 2010, 5, e12768.
30. Wombacher, R.; Heidbreder, M.; van de Linde, S.; Sheetz, M. P.; Heilemann, M.; Cornish, V. W.; Sauer, M. Nat Methods 2010, 7, U717-U772.
31. Ptacin, J. L.; Lee, S. F.; Garner, E. C.; Toro, E.; Eckart, M.; Comolli, L. R.; Moerner, W. E.; Shapiro, L. Nat Cell Biol 2010, 12, 791-798.
32. Rothemund, P. W. Nature 2006, 440, 297-302.
33. Steinhauer, C.; Jungmann, R.; Sobey, T. L.; Simmel, F. C.; Tinnefeld, P. Angew Chem Int Ed Engl 2009, 48, 8870-8873.
34. Jungmann, R.; Steinhauer, C.; Scheible, M.; Kuzyk, A.; Tinnefeld, P.; Simmel, F. C. Nano Lett 2010, 10 (11), 4756-4761.
35. Armitage, B. A. Top. Curr. Chem. 2005, 253, 55-76.
36. Larsson, A.; Carlsson, C.; Jonsson, M.; Albinsson, B. J Am Chem Soc 1994, 116, 8459-8465.
37. Larsson, A.; Carlsson, C.; Jonsson, M. Biopolymers 1995, 36, 153-167.
38. Haugland, R. P.; Spence, M. T. Z.; Johnson, I. D.; Basey, A. The Handbook-A Guide to Fluorescent Probes and Labeling Technologies Molecular Probes; Molecular Probes: Eugene, Oregon, 2005.
39. Kanony, C.; Akerman, B.; Tuite, E. J Am Chem Soc 2001, 123, 7985-7995.
40. Yeow, E. K. L.; Melnikov, S. M.; Bell, T. D. M.; De Schryver, F. C.; Hofkens, J. J Phys Chem A 2006, 110, 1726-1734.
41. Orrit, M. Photochem Photobiol Sci 2010, 9, 637-642.
42. Flors, C.; Nonell, S. Helv Chim Acta 2001, 84, 2533-2539.
43. Netzel, T. L.; Nafisi, K.; Zhao, M.; Lenhard, J. R.; Johnson, I. J Phys Chem 1995, 99, 17936-17947.
44. Rye, H. S.; Yue, S.; Wemmer, D. E.; Quesada, M. A.; Haugland, R. P.; Mathies, R. A.; Glazer, A. N. Nucleic Acids Res 1992, 20, 2803-2812.
45. Johansen, F.; Jacobsen, J. P. J Biomol Struct Dyn 1998, 16, 205-222.
46. Meng, X.; Cai, W. W.; Schwartz, D. C. J Biomol Struct Dyn 1996, 13, 945-951.
47. Matsuura, S.; Komatsu, J.; Hirano, K.; Yasuda, H.; Takashima, K.; Katsura, S.; Mizuno, A. Nucleic Acids Res 2001, 29, E79.
48. Xu, C.; Losytskyy, M. Y.; Kovalska, V. B.; Kryvorotenko, D. V.; Yarmoluk, S. M.; McClelland, S.; Bianco, P. R. J Fluoresc 2007, 17, 671-685.
49. Furstenberg, A.; Vauthey, E. J Phys Chem B 2007, 111, 12610-12620.
50. Akerman, B.; Tuite, E. Nucleic Acids Res 1996, 24, 1080-1090.
51. Jacobsen, J. P.; Pedersen, J. B.; Hansen, L. F.; Wemmer, D. E. Nucleic Acids Res 1995, 23, 753-760.
52. Michel, A. D.; Kaur, R.; Chessell, I. P.; Humphrey, P. P. Br J Pharmacol 2000, 130, 513-520.
53. Idziorek, T.; Estaquier, J.; De Bels, F.; Ameisen, J. C. J Immunol Methods 1995, 185, 249-258.
54. Votyakova, T. V.; Kaprelyants, A. S.; Kell, D. B. Appl Environ Microbiol 1994, 60, 3284-3291.
55. Wlodkowic, D.; Skommer, J.; Darzynkiewicz, Z. Cytometry A 2008, 73, 496-507.
56. Wojcik, K.; Dobrucki, J. W. Cytometry A 2008, 73, 555-562.
57. Zhao, H.; Traganos, F.; Dobrucki, J.; Wlodkowic, D.; Darzynkiewicz, Z. Cytometry A 2009, 75, 510-519.
58. Pavani, S. R.; Thompson, M. A.; Biteen, J. S.; Lord, S. J.; Liu, N.; Twieg, R. J.; Piestun, R.; Moerner, W. E. Proc Natl Acad Sci USA 2009, 106, 2995-2999.
59. Shtengel, G.; Galbraith, J. A.; Galbraith, C. G.; Lippincott-Schwartz, J.; Gillette, J. M.; Manley, S.; Sougrat, R.; Waterman, C. M.; Kanchanawong, P.; Davidson, M. W.; Fetter, R. D.; Hess, H. F. Proc Natl Acad Sci USA 2009, 106, 3125-3130.
60. Juette, M. F.; Gould, T. J.; Lessard, M. D.; Mlodzianoski, M. J.; Nagpure, B. S.; Bennett, B. T.; Hess, S. T.; Bewersdorf, J. Nat Methods 2008, 5, 527-529.
61. Huang, B.; Wang, W. Q.; Bates, M.; Zhuang, X. W. Science 2008, 319, 810-813.
62. Lemmer, P.; Gunkel, M.; Weiland, Y.; Muller, P.; Baddeley, D.; Kaufmann, R.; Urich, A.; Eipel, H.; Amberger, R.; Hausmann, M.; Cremer, C. J Microsc 2009, 235, 163-171.
63. Ramsay, N.; Jemth, A. S.; Brown, A.; Crampton, N.; Dear, P.; Holliger, P. J Am Chem Soc 2010, 132, 5096-5104.
64. Anderson, J. P.; Angerer, B.; Loeb, L. A. Biotechniques 2005, 38, 257-264.
65. Brakmann, S.; Lobermann, S. Angew Chem Int Ed Engl 2001, 40, 1427-1429.
66. Jager, S.; Rasched, G.; Kornreich-Leshem, H.; Engeser, M.; Thum, O.; Famulok, M. J Am Chem Soc 2005, 127, 15071-15082.
67. Singer, M.; Jaschke, A. J Am Chem Soc 2010, 132, 8372-8377.
68. Andersson, J.; Li, S.; Lincoln, P.; Andreasson, J. J Am Chem Soc 2008, 130, 11836-11837.
69. Di Pietro, M. L.; Puntoriero, F.; Tuyeras, F.; Ochsenbein, P.; Laine, P. P.; Campagna, S. Chem Commun (Camb) 2010, 46, 5169-5171.
70. Feng, S.; Kim, Y. K.; Yang, S.; Chang, Y. T. Chem Commun (Camb) 2010, 46, 436-438.
71. Erve, A.; Saoudi, Y.; Thirot, S.; Guetta-Landras, C.; Florent, J. C.; Nguyen, C. H.; Grierson, D. S.; Popov, A. V. Nucleic Acids Res 2006, 34, e43.