Erforschung der fundamentalen Strukturen des Lebens: Nicht zielgerichtete chemische Analyse von Einzelzellen und subzellulären Strukturen

Abstract

Zellen sind die grundlegende Funktions‐ und Struktureinheit lebender Organismen. Einzellige Gemeinschaften wie auch mehrzellige Spezies produzieren eine erstaunliche chemische Diversität, die eine große Bandbreite an unterschiedlichen Funktionen ermöglicht, dennoch hat jede Zelle zahlreiche Merkmale, die allen lebenden Organismen gemeinsam sind. Während es viele Ansätze zur Erforschung dieser chemischen Diversität gibt, sind nur wenige nicht zielgerichtet und in der Lage, die Analyse von Hunderten von verschiedenen Substanzen mit zellulärer Auflösung zu bewerkstelligen. In diesem Aufsatz diskutieren wir solche nicht zielgerichteten Ansätze, die verwendet werden, um umfassende chemische Analysen durchzuführen, Informationen für die chemische Bildgebung bereitzustellen oder Hochdurchsatz‐Profilingdaten über einzelne Zellen zu erhalten. Die Fähigkeiten der Einzelzellmessung entwickeln sich rasant bezüglich Durchsatz, Nachweisgrenzen und der Vollständigkeit der chemischen Analysen; diese Verbesserungen ermöglichen es, immer komplexere physiologische Phänomene, wie z. B. Lernen, Gedächtnis und Verhalten zu verstehen.