211service.com
Nytt instrument fångar cellers hemliga liv
Den här videon visar den samordnade aktiviteten av proteinet aktin (magenta) och myosin (grönt), som är involverat i muskelsammandragningar. Tillsammans bildar proteinerna ett nätverk av filament som skapar krafter som behövs för att celler ska kunna röra sig.
På ytan av en levande cell vid varje given tidpunkt dyker hundratals små bubblor upp, som omger och innehåller proteiner, hormoner, fetter och enstaka bakterier eller virus. Men hittills har detaljerna i denna aktivitet antagits - du kunde faktiskt inte se det. Problemet var inte bara att strukturerna som deltar i denna livliga aktivitet är för små, utan att våra kroppar arbetar på en osynligt snabb tidsskala – viktiga förändringar äger rum på bråkdelar av en sekund.
För två år sedan deltog Harvards cellbiolog Thomas Kirchhausen i ett föredrag som övertygade honom om att det var möjligt att fånga all denna molekylära aktion. Talare var Eric Betzig från Howard Hughes Medical Institutes Janelia Research Campus i Virginia. Några månader senare delade Betzig 2014 års Nobelpris i kemi för framsteg inom högupplöst mikroskopi, men talet som Kirchhausen deltog i handlade om något annat – en annan teknik som kallas SIM (strukturerad belysningsmikroskopi), som används för att göra filmer.
Nobelarbetet involverade användningen av fluorescerande molekyler som märker olika delar av cellerna. Men att göra det utsätter celler för mycket mer intensivt ljus än vad de utvecklats för att fungera under. Det skadar celler, dödar celler och i värsta fall förångar faktiskt cellerna, sa Betzig. Den nya tekniken, SIM, tänjer på gränserna för tidsupplösning samtidigt som det går lätt på cellerna.
Idag i journalen Vetenskap , Betzig och Kirchhausen, tillsammans med medarbetare i USA och Kina, publicerade en serie bilder av cellers livliga inre funktion med hjälp av några nya vändningar på SIM.
Kännetecknet för livet är att det är animerat, säger Betzig. Det finns bara så mycket du kan lära dig av något som är fixat och dött, oavsett hur bra din upplösning är.
Den här videon visar processen genom vilken celler tar in olika typer av molekyler. Ett protein som kallas clathrin kontrollerar bildandet av små bubblor som uppslukar olika ämnen som cellen behöver importera. I den andra delen av filmen motsvarar olika färger bubblornas åldrar, som kallas clathringropar.
Här visar videon en njurcell från apan och framhäver två typer av proteiner – klatrin i grönt och ett protein som kallas aktin i rött. Cellbiologer är inte överens om exakt vad aktin gör när celler tar in proteiner och annan molekylär last, så filmer som denna kan hjälpa till att klargöra dess roll.