科学家首次成功为细胞内部拍照
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时间:2002年11月14日
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[AD340X300]生物学家能为整个细胞拍摄美丽的照片,也能一直放大单个蛋白质的分子结构。但他们却没有一个观察中等大小细胞器(如将细胞切分成两半的肌动纤维或者组装蛋白质的高尔基器)的好方法。日前,德国的研究人员使用一种给完整细胞器绘制三维图像的技术为了解这些结构带来了新希望。
这种技术名为低温电子X线断层成像术cryo-ET,是由德国Martinsried市马普学会生化研究所的Wolfgang
Baumeister首先应用的。在11月8日出版的《科学》杂志上,他的小组报告了应用cryo-ET技术制作阿米巴变形虫Dictyostelium
discoideum内肌动纤维网络图像的工作。这些图片第一次对完整细胞中肌动蛋白几何形状的结构进行了测定。
这种技术的工作方式有点类似于CT扫描。具有穿透力的射线产生了二维图像层,计算机能将它们合成三维图像。Baumeister解释说,尽管该设想已经产生了30多年,但技术进步直到最近才能让研究人员迅速得到数据,而不会让电子束损伤细胞结构。Cryo-ET和传统技术不同,无需染色、固定或破碎细胞膜——所有这些做法都会造成人为的痕迹。
Cryo-ET技术使得对细胞结构进行新的分析成为可能。例如,Baumeister小组希望制作出真核细胞中全部细胞器的三维图像,并利用它生成第一条原子水平图像(从核磁共振到X射线结晶技术)与光学显微技术细胞水平图像之间的完整链条。塔拉哈西市佛罗里达州立大学的结构生物学家Kenneth
Taylor指出,该技术给对细胞内窄小空间中所能找到的任何细胞器(如高尔基器、微管组织中心、纤毛和鞭毛)成像带来了特别的希望。
Taylor指出,Baumeister实验室已经证明cryo-ET技术切实可行,而当这种技术被进一步改进后,它会变得更加廉价并且更加易于使用。印第安纳州西拉斐特市普渡大学的微生物学家Timothy
Baker预言说:“在未来10年左右的时间里,cryo-ET技术将会有爆炸性的发展。毫无疑问,它将在细胞生物学中成为一名主角。”(科学时报 舒华)
来源:科学时报
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