Forschung

1948 sagte Theodor Förster voraus, dass ein angeregtes Donor-Fluorophor seine Energie auf einen spektral überlappenden Akzeptor übertragen kann, wenn sich die beiden Farbstoffe in unmittelbarer Nähe (2-10 nm) zueinander befinden. Diese Energieübertragung  (Förster Resonanz Energie Transfer) folgt einer starken Abstandsabhängigkeit von 1/r⁶, und ermöglicht es, die Dynamik der Ribozymkatalyse zu untersuchen sowie Konformationsänderungen in Metaboliten-empfindlichen Riboschaltern zu beobachten. Die Untersuchung biomolekularer Prozesse auf Einzelmolekülebene hat zwei entscheidende Vorteile gegenüber Ensemble-Ansätzen: (i) Sub-Ensemble-Heterogenitäten werden aufgelöst, die sich sonst herausmitteln würden. (ii) Die Kinetik kann aus Gleichgewichtsexperimenten gewonnen werden, ohne dass das Moleküleensemble synchronisiert werden müsste. Wir haben dreifarbenbasiertes smFRET in ein TIRF-Mikroskop (Total Internal Reflection Fluorescence) implementiert, das stroboskopische alternierende Laseranregung (sALEX) verwendet, um Dutzende von RNA-Molekülen parallel mit Zeitauflösungen von bis zu 1 ms zu überwachen.