自從顯微鏡被發(fā)現以來(lái),科學(xué)家們一直致力于改進(jìn)這一技術(shù)用于顯示更小的細胞結構以深入了解人類(lèi)細胞、細菌和病毒的內部機制。如今來(lái)自國立衛生研究員(NIH)下屬關(guān)節炎、肌肉骨骼肌皮膚疾病國家研究院(NIAMS)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種新技術(shù)可清楚觀(guān)察到病毒內的結構。他們在最新一期(1月13日)的《科學(xué)》(Science)雜志上報道了這一成果。
低溫電子顯微鏡(cryo-EM)技術(shù)是一種可幫助科學(xué)家們對諸如病毒表面結構一類(lèi)的極微小顆粒進(jìn)行成像的先進(jìn)技術(shù)。盡管研究人員曾利用這一技術(shù)成功地了解了疫苗的作用機制,然而這一借助輻射的方法還無(wú)法實(shí)現對病毒內部結構的清晰成像!坝捎谳椛涞膭┝枯^低,所以我們無(wú)法看到生物體的內部,”文章的領(lǐng)銜作者、NIAMS結構生物學(xué)研究實(shí)驗室的Alasdair Steven博士說(shuō):“然而高劑量的輻射會(huì )對病毒造成損傷,破壞掉我們想要觀(guān)察的結構!
通過(guò)與馬里蘭大學(xué)醫學(xué)院Lindsay Black博士的研究小組合作,Steven和他的研究小組成功地攻克了輻射損傷這一難題。病毒作為最簡(jiǎn)單的一種生命體,主要成分包括核酸(DNA或RNA)以及核酸模板編碼的蛋白質(zhì)。研究人員意識到相比于DNA,病毒中的蛋白質(zhì)對輻射損傷更為敏感,由此開(kāi)發(fā)了一種差異性成像的新程序。
Steven 說(shuō):“我們首先采用低劑量輻射,拍攝下病毒中看不見(jiàn)的內部結構的位置圖像。隨后再采用高劑量輻射,便看到了像氣泡缸樣的內部結構!北M管這一內部結構遭到了破壞,研究小組利用三維計算機技術(shù)對圖像進(jìn)行了疊加處理,從而清楚地看到了病毒的結構。研究人員將這一技術(shù)命名為“bubblegram成像”技術(shù)。
展望未來(lái),研究小組預期這一“bubblegram成像”技術(shù)將獲得廣泛的應用。理念上,這一技術(shù)將幫助科學(xué)家們更好地了解病毒的內部機制,為開(kāi)發(fā)出新型的治療策略提供更多的機遇。除了研究病毒結構,cryo-EM還可以用于顯示人類(lèi)細胞中蛋白質(zhì)與DNA的互作。其中利用這一技術(shù)來(lái)顯示癌細胞與非癌性細胞之間的差異被認為具有令人興奮的開(kāi)發(fā)利用前景!斑@種新型的cryo-EM程序使得從前無(wú)法看到的蛋白質(zhì)能夠被看到,因此將幫助我們獲得對細胞生物學(xué)的新理解,”Steven說(shuō)。
(來(lái)源:生物通)
上一篇:豬飼料抗生素養出“細菌豬”
下一篇:安徽曝光3種不合格肉制品