Как рассказали исследователи из Королевского технологического института (КТИ) в Стокгольме, новый метод флуоресцентной микроскопии позволил получить первые в мире наноразмерные 3D-модели молекул в целой живой клетке.
Илария Теста, доцент из КТИ и исследователь из шведского национального исследовательского центра Science for Life Laboratory, заявила, что данный метод способен создавать изображения с невероятной точностью, ранее присущей только электронной микроскопии. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Biotechnology, с изображениями белков в гиппокампальных нейронах мозга в масштабе, близком к размеру молекулы.
«Эта техника позволяет нам визуализировать белки на совершенно новом уровне, с учётом всех пространственных деталей, и, что крайне важно, in situ* — внутри клетки».
Метод КТИ, названный Dubbed 3-D pRESOLFT, позволяет получать визуализированные образцы белков большего размера, чем это возможно при электронной микроскопии. Также при его использовании можно избежать уничтожения и разрезания клетки — это необходимые шаги при электронной микроскопии.
«Здесь нам не нужно этого делать. Клетки благополучно двигаются и выполняют необходимые функции», — отметила Илария.
Лаборатория Иларии разработала эту технику в рамках изучения локализации и функций нейрональных белков, в первую очередь, в синапсах и аксонах, где органеллы и белковые комплексы двигаются с такой плотностью и интенсивностью, что их приходится для изучения визуализировать в высоком разрешении.
В обычной флуоресцентной микроскопии видимый свет используется для подсветки клеток и тканей, окрашенных флуоресцентным красителем, — с помощью этого метода можно сделать только 2D-изображение низкого качества. 3-D pRESOLFT улучшает этот метод за счёт использования комбинации интерференционных образов, а также переключаемого флуоресцентного красителя, который можно включать и выключать, словно свет в комнате, пока записываются значительные объёмы параллельных изображений. Образец в целом подвергается меньшему воздействию света, что предотвращает его выцветание.
«Благодаря более мягкому свету мы можем смотреть на живые клетки, но с новой точностью — в масштабе 50 Нм, или в 20 000 раз меньше человеческого волоса», — добавила Илария.
Возможность наблюдать за живыми клетками с такой точностью позволяет нам отследить, как именно белки принимают участие в важных и до сих пор плохо изученных физиологических процессах организма.
«Сейчас мы можем увидеть трёхмерную архитектуру клеток мозга, а также исследовать молекулы, которые мы считаем важными для формирования обучения и памяти. Это позволит понять, как они меняют местоположение и форму при воздействии определённых стимулов».
_______________
Источник. Исследование — https://www.nature.com/articles/s41587-020-00779-2
Перевод Екатерина Хананова, редакторы Антон Меньшенин и Вера Круз, автор блога Обзоры фильмов и книг Веры Круз.
Если вы хотите поддержать наш проект, сделать это можно по ссылке.
_______________
