Cryo-elektronmikroszkóppal, hogyan, hogy több tudomány és az élet
Cryo-elektronmikroszkóppal: hogyan lehet látni
A világ vezető szakértői megosztva a fiatal tudósok a St. Petersburg tapasztalat az egyik legfejlettebb technológiákat sejt- és molekuláris biológia.
Beszél különböző felfedezések és kutatások, gyakran szem elől tévesztenünk a módszereket és eszközöket, amelyekkel a tudósok eredményt. Eszközök és tudomány a XXI században lehet egy közönséges vonalzó, nagyítóval, vagy egy számológépet. De semmi sem áll még, és most a segítségével a legmodernebb eszközöket, láthatjuk az egyes atomok és a világűrben, amelyek távoli tőlünk millió kilométerre. Azonban az ilyen eszközök használata sokkal bonyolultabb, mint egy vonalzó és egy nagyító.
A keresztmetszet a fej Caenorhabditis elegans módszerrel kapunk a cryofixation. Ez a szabadon élő fonálférgek hossza körülbelül 1 mm régóta kedvelt modell objektum - az első többsejtű szervezetben, amelynek genomja teljesen dekódolt
Egyesítése fagoszómák tartalmazó Mycobacterium tuberculosis (kórokozója a tuberkulózis) lizoszóma. Mivel mycobacteria megtéveszteni az immunrendszert. (Nicole van der Wel és Peter J. Peters, Netherlands Cancer Institute, Amsterdam).
Ez tudós mindig valamit tanulni. A közelmúltban, a Resource Center molekuláris és sejtes technológiák SPSU School tartott „módszerek krio-elektronmikroszkópia és a minta előkészítése”. A diákok és a kutatók irányítása alatt a vezető a terület szakértői mintaelőkészítésben megtanult dolgozni a legösszetettebb eszközök. Természetesen lehetetlen elsajátítani a technikákat, hanem megérteni, hogyan működik, és milyen kutatási módszerek bemutatásának hajthatjuk végre néhány nap - teljesen.
Membrán szállítással, ahol a kutatás Nobel-díjat fiziológiai vagy orvostudományi idén Shekmanu Randy, James Rothman és Thomas Zyudofu, ma is vizsgáltuk a szóban forgó módszereket.
Az előnye, hogy Tokuyasu elnevezett tudós fejlesztette ki - Kioteru Tokuyasu (Kiyoteru Tokuyasu), hogy a szövet a kezelés után, és a gyártás a legvékonyabb szelet megtartja immunogenitását, vagyis képes egy idegen antigén hatására a szervezet immunválaszát. A érdeke kutatók biomolekulák jelölhetjük antitestekkel a nanorészecskék az arany, majd mikroszkóp alatt, hogy lásd a terjesztési jelzett molekulák.
Amikor dolgozik egy ilyen mikro szinten, milyen a belső szerkezete a sejtek, fontos, hogy ne sértse meg a tárgyat, hogy megtartja az eredeti szerkezetét. „Klasszikus elektronmikroszkópia módszerek használata szükséges különleges anyagok, rögzítő szerek, amelyek térhálósított egymással fehérjékkel. Ez biztosítja a jó megőrzését a minta, azonban az ilyen kezelés eredményeként számos melléktermékeket, mint például elvesztése az intercelluláris terek. Ebben a tekintetben, hogy növekszik a népszerűsége rögzítésről fagyasztás az objektumot. Szokásos körülmények között végzett fagyasztás a víz képezi jégkristályok, amely károsíthatja a minta. Számos megközelítés, hogy elkerüljük a kristályosodás. Az első megközelítés - anyagok használata, hogy megakadályozza a fagyási, alacsony hőmérsékleten, például szacharóz, mint a módszer Tokuyasu. A második megközelítés - a különleges körülmények között: a pillanatnyi hűtési és túlnyomás. Ebben az esetben a minta lehet fagyasztani egy úgynevezett „üvegszerű” állapotban az amorf jég, amikor a jég kristályrács nincs ideje alkotnak és a mintázat minden folyamatok zajlanak benne egyidejűleg rögzítésre. Amikor krio feltételek mellett a kapott mintát lehet metszeteket, a víz lehet helyettesíteni egy szerves oldószer. Ebben az esetben a maximális lesz tárolva a minta szerkezetét és annak immunogenitását.
Ha meg kell vizsgálni az egyes fehérje komplexek, fágok, vírusok, baktériumok és még kicsi, lehet fagyasztani teljes egészében egy speciális köpeny nélkül a vágás. Ez fontos lehet, például, a meghatározó mechanizmusa penetráció a vírus a sejtbe, és a felületi fehérje konformációja olyan tényezőktől függően, mint például a pH-t. » - Elmagyaráztam néhány finomságok Cryo-elektronmikroszkópos igazgatója, a Resource Center PhD Paul Zykin.
Az egyik tanár az iskola lett Galina Beznusenko, tagja az Európai Onkológiai Intézet Milánóban. „Fagyasztott metszeteket lehetővé ultrastrukturális termelnek kettős és hármas címkézés. Ez az, hogy jellemezze a helyzet a fehérje sejtben lehet egyszerre megjelölni, és magának a fehérjének, és azok, rekeszek, amelyek között mozog, mint például az endoplazmatikus retikulum és a Golgi-készülék. Szobahőmérsékleten, nehéz, hogy azért, mert a szükség van erős kémiai rögzítési az anyag, amely csökkenti a valószínűségét kimutatására ezek a fehérjék specifikus antitest. Most, az ilyen vizsgálatok nagyon népszerű, amint azt a díjat az idei Fiziológiai és orvostudományi Nobel-díj csak körül a tanulmány a sejten belüli közlekedés. Megérteni a sejten belüli transzport mechanizmusok szükségesek a vizsgálat bármely folyamat a szervezetben előforduló, bemutatva, hogy pontosan hogyan kell alkalmazni ezeket, vagy más gyógyszerekkel, és miért vannak kapcsolatos betegségek anyagcsere, - mondta Galina miért kriomikroskopicheskie módszerek fontosak az orvosok és a biológusok - például, van egy ilyen súlyos betegség, - cisztás fibrózis. Ennek eredményeként a mutáció fehérje részt vesz a közlekedési kloridhatást a sejtmembránon keresztül, nem hagyja az endoplazmás retikulum, ami végső soron a zavar a számos szervet. Vannak más betegségek alapuló megsértését sejten belüli közlekedés. Ezért fontos, hogy a legfejlettebb technikákat, hogy vizsgálja meg ezeket a folyamatokat. "
Equipment Resource Center Galina Beznusenko széles körben dicsért. De megjegyezte számos hiányosságot - nagyon sűrű elrendezése berendezések hiánya, a munkafelületek az előkészítő munkát. Amikor dolgozik ilyen vékony, minden értelemben töm mikroklímát, légáramlás, rendelkezésre álló asztalok munka, ez rendkívül fontos. Ha a levegő áramlását nem olyan koncentrált, ahogy kellene, hogy ez nagyon nehéz, hogy egy jó szelet.
A munkát az iskola vett részt Gnegi Helmut (Helmut Gnaegi) - Legend ultratome. Egy időben, vissza az 1970-es, aki kifejlesztett egy rendszert gyémánt élező kés, amelyek lehetővé teszik, így a soros szakaszok vastagsága mindössze néhány tíz nanométer. Gnegi megmutatta, hogyan kell kezelni a gyémánt kések és hogyan kap segítséget a metszeteket.
A fotó:
3. A keresztmetszet a fej Caenorhabditis elegans módszerrel kapunk a cryofixation. Ez a szabadon élő fonálférgek hossza körülbelül 1 mm régóta kedvelt modell objektum - az első többsejtű szervezetben, amelynek genomja teljesen dekódolni C. elegans vizsgálatot végeztek a zöld fluoreszcens fehérje, egy primitív féreg készülék (felnőtt áll, csak 952 sejt) lett a prototípusa modellezéséhez az első virtuális szervezetben (jóvoltából T. Muller-Reichert és Kent McDonald)