Новый тип микроскопа позволил рассмотреть хромосомную «темную материю» внутри живых клеток

Снимки живых клеток

При помощи микроскопа нового типа, изобретенного и изготовленного специалистами Морской биологической лаборатории (Marine Biological Laboratory, MBL), ученым удалось увидеть и измерить плотность гетерохроматина (heterochromatin), чрезвычайно сжатой формы хромосомного материала, которая находится в ядре клеток человека и некоторых других живых существ. До последнего времени считалось, что в этой хромосомной «темной материи» содержится некодирующая ДНК и неактивные гены. Однако, согласно результатам некоторых недавних исследований, эта ДНК не является полностью бездействующей.

К сожалению, даже самые современные методы микроскопии не позволяли до сегодняшнего времени произвести углубленное изучение «гетерохроматинной» ДНК, что требовалось для понимания ее роли в «клеточной механике». И палочкой-выручалочкой в данном случае стал новый тип микроскопа — OI-DIC (orientation-independent differential interference contrast), возможность создания которого была обоснована еще в 2000 году. «Наша работа является демонстрацией успешного сотрудничества и взаимодействия биологов, разработчиков научной техники и специалистов в области информационных технологий» — рассказывает Дэвид Марк Велч (David Mark Welch), директор Исследовательского отдела Морской Биологической Лаборатории.

Исследования гетерохроматина при помощи OI-DIC-микроскопа, со слов ученых, являются первым практическим применением этой технологии. Эта технология является идеальной для проведения долговременных исследований живых клеток и изолированных органоидов, которые при этом не подвергаются никаким агрессивным внешним воздействиям.

Традиционная DIC-технология широко используется учеными-биологами с 1970-х годов для получения изображений живых клеток. В 1980-х годах эта технология была значительно усовершенствована, благодаря чему при ее помощи можно было получать изображения высокого качества и разрешающей способности. Но усовершенствование не избавило технологию от ее главного недостатка — для получения полного снимка требуется произвести несколько поворотов образца на строго определенный угол. В отличие от технологии DIC, микроскоп OI-DIC освещает образец последовательно несколькими лучами света и на основе множества отдельных снимков при помощи сложных алгоритмов воссоздает результирующее изображение.

«Новый микроскоп обеспечивает наилучшее на сегодняшний день соотношение разрешающей способности изображения к его контрастности. Сейчас при помощи такого микроскопа мы можем рассмотреть детали, размером в 250 нанометров» — пишут ученые из Национального института Генетики, Япония, которые принимали участие в разработке нового микроскопа, — «В скором времени мы закончим разработку улучшенного алгоритма обработки данных, что позволит нам увеличить еще больше разрешающую способность микроскопа. А исследователи из Чикагского университета закончат к этому времени разработку новой оптической OI-DIC-системы, которая позволит нам получать трехмерные изображения исследуемых объектов».

Ключевые слова:
Микроскоп, OI-DIC, Свет, Разрешающая, Способность, Хромосомы, ДНК, Клетка

Первоисточник

Другие новости по теме:

Share Button

Материалы по теме:

Самые быстро вращающиеся частицы на свете помогают ученым проверить пределы фундаментальной физики
Ученые из университета Пурду (Purdue University) создали систему из наночастиц, которые вращаются со скоростью порядка миллиарда оборотов в секунду, что является на сегодняшний день ...
Ученые впервые обнаружили магнитные монополи в среде холодного квантового газа
Известно, что магниты, имеющие форму шара, прямоугольника или подковы, всегда имеют по два магнитных полюса. И если разделить магнит на две части, вы получите ...
Новый тип камуфляжного материала скроет вас от взора тепловых камер
В фантастическом фильме "Хищник" герой Арнольда Шварценеггера скрывался от "теплового зрения" пришельца, обмазавшись слоем мокрой и холодной грязи. Но если бы он использовал новый ...
Машины-монстры: Огромный CMOS-датчик от компании Canon, который используется для «охоты» за метеорами
Известная компания Canon впервые продемонстрировала свои новые сверхчувствительные CMOS-датчики еще в 2010 году, размеры таких датчиков составляют 202 на 205 миллиметров, что приблизительно в ...
Начат процесс модернизации, который выведет Большой Адронный Коллайдер на качественно новый уровень
Большой Адронный Коллайдер, который и так является самым большим и мощным ускорителем частиц на сегодняшний день, через некоторое время обретет новые способности, которые позволят ...
You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

Leave a Reply

Яндекс.Метрика