Заглянуть внутрь живой клетки
Революционная методика микроскопии с помощью трехмерного структурированного освещения позволила ученым университета Калифорнии, работающим под руководством профессора Джона Седата (John Sedat), получить серию беспрецедентных, наиболее подробных на сегодняшний день, оптических изображений функционирования внутренних структур клеток.
Разрешение обычных световых микроскопов ограничено фундаментальными свойствами света: линзы не позволяют увидеть объект, размер которого меньше половины длины волны излучения. Увеличение больше, чем в 2000 раз, бессмысленно, т.к. изображение при этом не становится более детальным, и минимальный размер объектов, видимых в оптический микроскоп, составляет около 200 нм. Намного большего увеличения можно добиться с помощью электронной микроскопии и других не-оптических методов, но они применимы только к мертвым клеткам. Поэтому происходящие внутри клетки взаимодействия ДНК, РНК, белков и других макромолекул до сих пор во многом остаются загадкой.
Разрешающая способность нового микроскопа составляет около 100 нанометров. Это достигается тем, что клетки освещаются не лучом света, а тонкими полосами света – интерференционным узором. Отражение этого света мельчайшей клеточной структурой, например, скоплением белков внутри ядра клетки, слегка изменяет картину интерференции. Специальное программное обеспечение обрабатывает регистрируемый микроскопом отраженный свет и создает изображение.
Авторы внесли важный вклад в разработку новой методики, изначально предназначавшейся для получения двумерных изображений. Следующим этапом работы будет поиск способа уменьшения количества используемого света, что позволит снизить повреждающее действие на клетки в процессе микроскопии.
На рисунке – одно из полученных с помощью нового метода трехмерных изображений: клетка в процессе деления, сразу после образования двух новых ядер (их оболочки окрашены в синий цвет). Красные зерна – хромосомы, зеленые нити – микротрубочки белка тубулина, которые растаскивают ядра к противоположным полюсам клетки. Еще несколько снимков можно посмотреть здесь.
Справедливости ради необходимо отметить, что в последние годы разработаны еще два метода оптической микроскопии, позволяющие увидеть еще более мелкие детали в живых клетках.
Портал «Вечная молодость» www.vechnayamolodost.ru по материалам TechnologyReview
06.06.2008