НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    КАРТА САЙТА    ССЫЛКИ    О САЙТЕ

05.11.2012

Новый микроскоп позволяет увидеть белковую молекулу в целой клетке

Новая модификация электронного микроскопа даёт возможность увидеть целую, неразрушенную клетку с разрешением, достаточным для того, чтобы рассмотреть белковую молекулу, пишет EurekAlert!.

Клетка HeLa под оптическим микроскопом; синим окрашено ядро, зелёным — белки цитоскелета. (Фото J. de Mey, ISM.)
Клетка HeLa под оптическим микроскопом; синим окрашено ядро, зелёным — белки цитоскелета. (Фото J. de Mey, ISM.)

Белковые молекулы выполняют почти все внутриклеточные работы, от считывания генетического кода до утилизации молекулярных отходов после обмена веществ. То, как белки перемещаются внутри клетки, — предмет самого пристального внимания со стороны исследователей. К сожалению, увидеть белки непосредственно в работе почти невозможно.

Речь идёт не о биохимическом анализе и не о кристаллизации белков, а о том, чтобы взглянуть на их труд прямо в клетке. С одной стороны, у учёных есть оптическая микроскопия, которая позволяет наблюдать клетку во всей её целостности, но, увы, она не позволяет увидеть отдельные белки. С помощью различных ухищрений инженерам удаётся достичь разрешающей способности в 50 нанометров, но это всё равно больше, чем несколько нанометров белковой молекулы. С другой стороны, существует так называемая просвечивающая (трансмиссионная) электронная микроскопия, которая с помощью электронного пучка как раз может «увидеть» отдельные белки и их комплексы. Но это достигается за счёт целостности общей картины: в процессе приготовления препарата для такого микроскопа клетка замораживается, «расчленяется», и отдельные её фрагменты помещаются в вакуумную камеру, где их и просвечивают пучком электронов.

Исследователи из Университета Вандербильта (США) сообщают, что им удалось преодолеть недостаток электронной микроскопии, из-за которого приходится разрушать клетки. Новая модификация метода получила название «сканирующая трансмиссивная электронная микроскопия». Её суть, по словам исследователей, заключается в кольцевой темнопольной визуализации, когда электроны улавливаются по кольцу вокруг источника-излучателя с биологическим образцом. Такая техника хорошо «видит» тяжёлые элементы вроде золота, свинца или платины, но «не замечает» воду и углерод.

Комплекс прионных белков под трансмиссионным электронным микроскопом. (фото Eye of Science)
Комплекс прионных белков под трансмиссионным электронным микроскопом. (фото Eye of Science)

Таким образом, если пометить молекулы белка золотом, их можно будет легко увидеть даже внутри целой клетки, наполненной водой и углеродными соединениями. Хотя клетка попадает под микроскоп уже мёртвой, она по возможности сохраняет прижизненную структуру (белки остаются на тех же местах). Важное техническое ухищрение: клетка окружена водой и заключена в специальный контейнер-микрочип, а уже этот микрочип помещается в вакуумную камеру микроскопа. Исследователям удалось добиться разрешения в 4 нанометра — в 10 раз больше, чем у самого совершенного из оптических микроскопов. Результаты работы авторы доложили на проходящем сейчас в Нэшвилле (США) ежегодном международном симпозиуме, посвящённом прикладным системам визуализации.

Всё это не означает заката оптической микроскопии с её низкой разрешающей способностью. Она позволяет наблюдать за живой клеткой, но, как только мы видим что-то интересное, можно детализировать изображение, применив вышеописанный метод. Это будет как стоп-кадр, который захватит всю клетку, но с большим разрешением. И это, безусловно, должно сильно помочь в изучении взаимодействий белков в живой клетке.

Кирилл Стасевич


Источники:

  1. КОМПЬЮЛЕНТА








© Злыгостев Алексей Сергеевич, 2001-2019
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://biologylib.ru/ 'Библиотека по биологии'

Top.Mail.Ru