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:

Использование нейтронов позволило ученый обнаружить «неуловимое» амплитудное состояние Хиггса квантовой материи
Исследовательская группа из Национальной лаборатории Ок-Ридж американского Министерства энергетики при помощи сложных методов рассеиваний нейтронов смогла обнаружить в среде условно двухмерного материала "неуловимое" квантовое ...
Начал работу самый большой и мощный в мире рентгеновский лазер
4 сентября 2017 года состоялось официальное включение в работу самого большого и самого мощного на сегодняшний день рентгеновского лазера на свободных электронах European X-ray ...
Физики установили новый рекорд, запутав одновременно 10 сверхпроводящих кубитов
Ученые из китайского Университета науки и техники, университетов Чжэцзяна и Фучжоу, и китайского Института физики продемонстрировали квантовую запутанность между 10 сверхпроводящими кубитами, расположенными на ...
Ученые «укоротили» импульс лазерного света до рекордного на сегодняшний день значения
Исследователи из Швейцарского федерального технологического института (Swiss Federal Institute of Technology, ETH) в Цюрихе преуспели в создании нового рентгеновского лазера, который способен вырабатывать сверхкороткие ...
Лауреатами Нобелевской премии 2017 года по физике стали первооткрыватели гравитационных волн
Первая в истории науки регистрация гравитационных волн, произведенная в 2015 году, стала одним из самых важных научных открытий нынешнего столетия. И не удивительно, что ...
You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

Leave a Reply

Яндекс.Метрика