事实显微镜显示的景观细胞细胞器相互作用

时间:2020-02-26 19:50 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

事实显微镜显示的景观细胞细胞器相互作用

超分辨(SR)荧光显微术的出现重新激发了对新的细胞亚结构和动态中间体的研究。然而,由于荧光团发射光谱的广泛性和过度的光毒性,SR荧光显微镜只能同时突出少数生物分子,不能提供细胞环境和景观的整体地图。

在新发表的论文在光科学与应用程序中,科学家从介观物理国家重点实验室和Nano-optoelectronics前沿科学中心,北京大学,中国,膜生物学国家重点实验室,北京代谢疾病分子医学重点实验室、分子医学研究所、北京大学、中国和同事开发了SR fluorescence-assisted衍射计算断层扫描(SR-FACT),该方法将无标签三维光学衍射层析成像(ODT)与二维荧光海森结构照明显微术相结合。ODT模块能够分解线粒体、脂滴、核膜、染色体、管状内质网和溶酶体。使用双模相关的活细胞成像长时间的一段时间,他们观察小说亚细胞结构命名dark-vacuole身体(DBs),其中大部分来自人口稠密的细胞核周围的地区,和集中与细胞器如线粒体和核前膜最终崩溃到质膜。这项工作证明了SR-FACT的独特能力,这表明它在一般细胞生物学中的广泛适用性。

SR-FACT可视化细胞景观和活细胞的分子特征。提出了一种新的矢量迭代搜索算法(VISA),以减小高速khz率层析扫描方案下的三维成像重建误差。因此,SR-FACT可以同时利用最大的成像速度来捕获活细胞中的动态,并保持足够的光子通量以获得最大的灵敏度。在SR-FACT系统中,ODT模块以0.8 Hz(40×40×20 m3)的体积成像速度实现了约200 nm的横向分辨率。Hessian 2-D-SIM允许以传统SIM使用的光子剂量的一小部分进行SR成像,用于指导ODT模块观察到的结构的解释。通过对COS-7细胞进行双模相关成像,他们解决了六种已知的没有标记的细胞器:管状内质网(ER)、线粒体、晚期核内体/溶酶体(LEs/LYs)、LDs、核膜和染色体。所有这些数据都突出了SR-FACT在研究细胞器内相互作用方面的独特优势。此外,他们还观察到空泡结构与中性的pH值,其中大部分液体内腔。1小时的实时细胞SR成像结合定量分析揭示了非传统的运输途径和液泡在组织细胞器内相互作用中不可或缺的作用,所有这些都表明它们代表了以前未被发现的细胞器。

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