211service.com
Nowy instrument rejestruje sekretne życie komórek
Ten film pokazuje skoordynowaną aktywność aktyny białkowej (magenta) i miozyny (zielonej), która bierze udział w skurczach mięśni. Współpracując, białka tworzą sieć włókien, które wytwarzają siły potrzebne do poruszania się komórek.
Na powierzchni żywej komórki w dowolnym momencie pojawiają się setki maleńkich bąbelków, które otaczają i zawierają białka, hormony, tłuszcze, a od czasu do czasu bakterie lub wirusy. Ale do tej pory wywnioskowano szczegóły tej aktywności – właściwie nie można było tego zobaczyć. Problem polegał nie tylko na tym, że struktury biorące udział w tej tętniącej życiem aktywności są zbyt małe, ale na tym, że nasze ciała pracują w niewidocznie szybkiej skali czasu – ważne zmiany zachodzą w ciągu ułamków sekundy.
Dwa lata temu biolog komórkowy z Harvardu Thomas Kirchhausen wziął udział w wykładzie, który przekonał go, że uchwycenie całego tego działania na poziomie molekularnym jest możliwe. Prelegentem był Eric Betzig z kampusu badawczego Janelia Research Campus Instytutu Medycznego Howarda Hughesa w Wirginii. Kilka miesięcy później Betzig otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 2014 r. za postępy w mikroskopii wysokiej rozdzielczości, ale rozmowa, w której uczestniczył Kirchhausen, dotyczyła czegoś innego – innej techniki zwanej SIM (mikroskopia oświetlania strukturalnego), która służy do robienia filmów.
Praca Nobla obejmowała wykorzystanie cząsteczek fluorescencyjnych, które znakują różne części komórek. Ale w ten sposób naraża się komórki na znacznie intensywniejsze światło niż te, w których ewoluowały, aby funkcjonować. To szkodzi komórkom, zabija komórki, aw najgorszych przypadkach faktycznie odparowuje komórki, powiedział Betzig. Nowa technika, SIM, przesuwa granice rozdzielczości czasowej, jednocześnie nie obciążając komórek.
Dziś w dzienniku Nauka Betzig i Kirchhausen, wraz ze współpracownikami w USA i Chinach, opublikowali serię zdjęć tętniącego życiem wewnętrznego działania komórek, wykorzystujących nowe zmiany w SIM.
Cechą charakterystyczną życia jest to, że jest animowane, mówi Betzig. Tylko tyle możesz się nauczyć z czegoś, co jest naprawione i martwe, bez względu na to, jak dobra jest twoja rozdzielczość.
Ten film pokazuje proces, w którym komórki przyjmują różne rodzaje molekuł. Białko zwane klatryną kontroluje tworzenie się małych bąbelków, które pochłaniają różne substancje, które komórka musi zaimportować. W drugiej części filmu różne kolory odpowiadają wiekowi bąbelków, które nazywane są dołami klatryny.
Tutaj wideo pokazuje komórkę nerki małpy i podkreśla dwa rodzaje białek – klatrynę (na zielono) i białko zwane aktyną (na czerwono). Biolodzy komórkowi nie są zgodni co do tego, co dokładnie robi aktyna, gdy komórki pobierają białka i inny ładunek molekularny, więc takie filmy mogą pomóc wyjaśnić jej rolę.