新的显微镜方法可以同时发现数十种不同类型的生物分子

哈佛大学Wyss生物启发工程研究所一种新的显微镜方法可以让科学家在一个人类细胞中同时生成数十种不同生物分子的快照,哈佛大学Wyss生物启发工程研究所的一个研究小组于周日报道了自然方法图像可以揭示复杂的细胞通路,并可能导致诊断疾病,追踪其预后或监测细胞水平治疗效果的新方法细胞通常使用数十种甚至数百种不同的蛋白质和RNA分子来获得复杂的工作完成因此,蜂窝式工作场所可能类似于繁忙的建筑工地,这些微型蜂窝工作者的许多不同类型来来往往今天的方法通常只能同时发现这些微小工人中最多三种或四种类型但真正了解复杂的细胞功能,能够想象大多数或所有这些工人是很重要的怀恩研究所核心研究员,哈佛医学院系统生物学助理教授彭寅博士说:“如果你一次只能看到一些东西,那你就错过了大局,”尹说Yin的团队寻求一种方法,可以对工作场所进行空中观察,这些工作点可以发现构成大型细胞工作人员的数十种类型的生物分子

为了捕获生物分子的超锐利图像,他们必须克服物理定律阻碍显微镜学家的大多数生物分子

上个世纪当两个物体相距约200纳米 - 大约是人类头发宽度的五百分之一时 - 使用传统的光学显微镜无法区分它们:观察者看到一个模糊的斑点,实际上有两个物体,因为20世纪90年代中期,科学家们已经开发了几种方法来克服这个问题,使用专门的光学,特殊荧光蛋白或标记细胞成分的染料Ralf Jungmann,博士,在Wyss研究所和哈佛医学院与Yin合作的博士后研究员,帮助开发了一种称为DNA-PAINT的超分辨率方法,作为研究生,DNA-PAINT可以同时创建多达三个细胞工作者的超级快照

用不同颜色的染料标记它们为了想象几十个细胞工作人员的蜂窝工作场所,Yin的团队,包括Jungmann,Maier Avendano,MS,哈佛医学院的研究生,以及Wyss Institute的研究生研究员Johannes Woehrstein ,修改DNA-PAINT以创建一种称为Exchange-PAINT的新方法Exchange-PAINT依赖于具有正确字母序列或核苷酸的DNA链与具有互补序列的伴侣链特异性结合的事实研究人员将他们想要的生物分子标记为用短DNA标签观察,然后在溶液中添加携带荧光染料的伴侣链,只有当两条链配对时才会亮起n伴侣链结合标记的生物分子,它点亮,然后放开,导致生物分子以研究人员可以控制的精确速率“眨眼”研究人员使用这种闪烁来获得超清晰图像然后他们重复这个过程来想象一秒钟目标,第三,等等然后他们覆盖生成的图像,以创建一个合成图像,其中每个生物分子 - 每个细胞工作者 - 被分配不同的颜色这允许他们创建假彩色图像,同时显示许多类型的生物分子 - 远远超过他们可以通过用不同颜色的染料标记它们同时可视化而这些假彩色图像使他们能够立刻找到足够的细胞工作者来捕获整个场景为了测试Exchange-PAINT,研究人员创建了10个独特的折叠DNA片段,或DNA折纸,类似于数字0到9这些数字可以用小于10纳米的分辨率或差异的二十分之一来解析raction限制团队能够使用Exchange-PAINT在一个图像中捕获10种不同类型的微小DNA折纸结构的清晰图像

他们还使用该方法捕获固定人体细胞的详细,超清晰图像,每种颜色标记都很重要细胞成分 - 微管,线粒体,高尔基体或过氧化物酶体Yin希望通过进一步开发,该方法能够同时显示数十种细胞成分 “彭的令人兴奋的新成像工作为生物学家提供了一个重要的新工具,可以了解多个细胞成分如何在复杂途径中协同工作,”Wyss Institute创始总监Don Ingber博士说,“我希望这些实验的见解能够带来新的诊断方法并监测疾病“Ingber也是哈佛医学院和波士顿儿童医院血管生物学的Judah Folkman教授和哈佛工程与应用科学学院生物工程教授 - 网上:

上一篇 :迁移君主蝴蝶数量创历史新低
下一篇 亚当在进化史上的正确位置是什么?