Neue Wege in der Einzelmolekül‐Fluoreszenzspektroskopie: Herausforderungen für die Chemie und Einfluss auf die Biologie

Im vergangenen Jahrzehnt wurde eine Reihe von fluoreszenzspektroskopischen Messverfahren entwickelt, um einzelne Moleküle unter verschiedenen Bedingungen zu untersuchen. Mittlerweile helfen etablierte einzelmolekülempfindliche Fluoreszenztechniken bei der Aufklärung komplexer Zusammenhänge in unterschiedlichen Gebieten, von der Materialforschung bis hin zur Zellbiologie. Was früher visionär erschien, etwa die Messung von Beweglichkeit oder strukturellen Veränderungen einzelner Motorproteine, oder der Nachweis von “Single‐Copy”‐Genen und die Bestimmung ihres Abstands zu Polymerase‐Molekülen in den Transkriptionszentren lebender Zellen, gilt nicht länger als unlösbare Aufgabe. In diesem Aufsatz zeigen wir das Potenzial der Einzelmolekül‐Fluoreszenzspektroskopie bei der Lösung molekularbiologischer Probleme und diskutieren die Chancen der optischen Einzelmolekültechniken in Verbindung mit intelligenten Markierungsstrategien, um quantitative dreidimensionale Informationen über die dynamische Organisation in lebenden Zellen zu erhalten.