Samenvatting
Titel:
De revolutie in microscopie en bio-imaging: zien is geloven.

Samenvatting:
De revolutie in groene fluorescerende eiwitten en microscopie heeft een enorm potentieel gegenereerd voor onderzoek in de levenswetenschappen. Het is nu routinematig mogelijk om de dynamiek van enzymactiviteit en eiwit-eiwitinteracties in (enkele) levende cellen te monitoren. Hierdoor voegt bio-imaging de tijd- en ruimtelijke dimensies toe aan proteomics en genomics. Onlangs is in fluorescentiemicroscopie de diffractielimiet verbrijzeld. In plaats van de gebruikelijke optische resolutielimiet van 0,2 µm, zijn nu beelden van cellen verscherpt om structuren van 10-30 nm op te lossen, wat de resolutie van elektronenmicroscopie benadert. Tegelijkertijd wordt de ultieme detectielimiet, die van een enkel molecuul in een levende cel, momenteel routinematig bereikt. Gecombineerd met geavanceerde digitale beeldanalyse en automatisering in parallelle microscopiebenaderingen heeft dit een enorm potentieel gecreëerd dat momenteel een revolutie teweegbrengt in de moleculaire celbiologie.

Professionele carrière

Dr. Gadella is medeoprichter/directeur van het van Leeuwenhoek Centre for Advanced Microscopy (LCAM) en hoogleraar Moleculaire Cytologie, waar hij leiding geeft aan een groep van 25-30 wetenschappers aan de Universiteit van Amsterdam. Het LCAM is een gezamenlijk geavanceerd microscopiecentrum van de Faculteit der Natuurwetenschappen van de Universiteit van Amsterdam, het Academisch Medisch Centrum (AMC) en het Nederlands Kanker Instituut (NKI-AVL) in Amsterdam. Dr. Gadella begeleidt persoonlijk een onderzoeksteam op het gebied van spatiotemporele celsignalering. Zijn team wil begrijpen hoe cellen een lokaal signaal kunnen bereiken en behouden om morfogenese aan te sturen, om nieuwe cytoskeletankerplaatsen of vesikeldocking-sites te definiëren. De focus ligt op signaalstroom over en in het vlak van het membraan van levende zoogdiercellen. Voor dit doel worden genetisch gecodeerde fluorescerende biosensoren ontwikkeld en gebruikt, en worden de in situ moleculaire interacties tussen signaalmoleculen, waaronder fosfolipide-tweede boodschappers, receptoren, G-proteïnen en downstream targets geanalyseerd. Voor deze biosensoren zijn nieuwe superfluorescerende eiwitten ontwikkeld, zoals SYFP2 (de helderste GFP-variant op de planeet) en mTurquoise2 (het helderste cyaan fluorescerende eiwit dat tot nu toe bekend is). Door middel van multiparameter imaging-benaderingen worden verschillende signaalgebeurtenissen gelijktijdig gevisualiseerd en gekwantificeerd in individuele levende cellen met een subseconde temporele en submicron ruimtelijke resolutie. Het in situ cellulaire imaging-onderzoek is sterk afhankelijk van geavanceerde bioimaging. Voor dit doel zijn geavanceerde geautomatiseerde microscopiebenaderingen zoals fluorescentieresonantie-energieoverdracht (FRET)-microscopie (inclusief bleek-, spectrale-, ratio- en fluorescentielevensduur-imagingbenaderingen), snelle live-celmicroscopie (inclusief spinning disk, line-scanning en gecontroleerde lichtbelichtingsconfocale microscopie, en totale interne reflectiemicroscopie (TIRF)), en fotochemische microscopiebenaderingen zoals fotoactivatie, uncaging, fluorescentieherstel na fotobleken (FRAP), fluorescentieverlies in fotobleekmicroscopie (FLIP), fluorescentiecorrelatiespectroscopie (FCS), kruiscorrelatie (FCCS), levensduurcorrelatie (FCLS) geïmplementeerd, ontwikkeld en toegepast om celsignaleringsverschijnselen te kwantificeren. Onlangs is het palet van geavanceerde beeldinstrumentatie uitgebreid met superresolutielokalisatiemicroscopiebenaderingen zoals SIM, PALM en STORM. In 2007 werd prof. Gadella verkozen tot voorzitter van de Nederlandse Vereniging voor Microscopie. Recentelijk is hij nationaal coördinator geworden van het NL-BioImaging Advanced Microscopy consortium van 18 samenwerkende geavanceerde microscopie centra in Nederland dat aansluit op de nieuwe grote EU infrastructuur (ESFRI) roadmap Euro-BioImaging die in 2010 de voorbereidende fase inging. Dienstverband: 2011-heden: Directeur en medeoprichter van het van Leeuwenhoek Centre for Advanced Microscopy (FNWI-AMC-NKI) in Amsterdam. 2007-2010: Voorzitter van de Nederlandse Vereniging voor Microscopie (NvVM). 2004-2011: Directeur en oprichter van het Centre for Advanced Microscopy (CAM) aan de Universiteit van Amsterdam. 2001-heden: Hoogleraar Moleculaire Cytologie Swammerdam Institute for Life Science aan de faculteit Natuurwetenschappen, Wiskunde en Informatica van de Universiteit van Amsterdam. 1999-2001: Universitair docent Moleculaire Biologie, Wageningen Universiteit en Researchcentrum, Nederland. 1996-1999: Postdoctoraal onderzoeker van de Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen bij de afdeling Moleculaire Biologie, Wageningen Universiteit. Nederland. 1994-1996: Postdoctoraal onderzoeker bij de afdeling Biochemie van de Wageningen Universiteit. Nederland. 1991-1994: Postdoctoraal onderzoeker bij het Max Planck Instituut voor Biofysische Chemie, afdeling Moleculaire Biologie, Göttingen, Duitsland 1987-1991: PhD-student, afdeling Biochemie, Universiteit Utrecht Prijzen: 1987: Unilever Research Prize. 1997: FEBS Anniversary Prize van de Gesellschaft für Biologische Chemie, gebaseerd op “prestaties op het gebied van toepassing van fluorescentielevensduurbeeldvorming op celsignaleringsverschijnselen.