La technique de formation image de microscopie électronique indique des images plus pointues de chromatine

Les chercheurs d'Université des Illinois ont développé une technique pour des cellules de formation image sous un microscope électronique qui rapporte une image plus pointue de la structure de la chromatine, étroitement du paquet de blessure de matériel génétique et des protéines qui compose les chromosomes. Les résultats sont apparus dans des méthodes de nature.

Les scientifiques ont su pour plus qu'un siècle que des protéines, telles que des histones, aide en ADN d'emballage dans le noyau d'une cellule.  Les cellules humaines contiennent 2 à 3 mètres d'ADN, qui doivent être noués et être lovés asse'à l'ajustement dans un 1/10 de la largeur de région des cheveux humains.

En dépit de l'utilisation des techniques de formation image puissantes et à haute résolution telles que la microscopie électronique, le mécanisme par lequel cet emballage de chromatine se produit demeure un mystère.  Il est très difficile visualiser les fibres en masse enroulées de chromatine, et peu est connu au sujet de la façon dont elles condensent pendant la division cellulaire, ou déroulent pour permettre l'expression de gène.

En développant leur méthode, l'équipe de l'Illinois a abordé une difficulté principale en cellules de formation image utilisant la microscopie électronique.  Les études traditionnelles « fixent » les cellules avec les produits chimiques efficaces (appelés les fixatifs) pour préserver leur structure pour visualiser sous un microscope.  Mais les méthodes standard de fixation gênent une autre étape dans le processus de formation image : l'utilisation des anticorps étiquetés d'étiqueter les composantes clés des cellules.

Ces anticorps, que la cible et le verrou en fonction aux protéines spécifiques dans la cellule, peuvent être étiqueté avec les étiquettes fluorescentes pour la détection dans la photomicroscopie, ou avec des particules en métal (or, dans ce cas-ci) pour la microscopie électronique.

« Si vous fixez les cellules d'abord, vous avez une baisse excessive dans l'efficacité de ces réactions immunochimiques, » a dit Igor Kireev, un scientifique de visite dans le service de la cellule et de la biologie développementale et auteur important du papier.  La photo de clic d'image de microscopie électronique pour agrandir la courtoisie d'image d'Andrew Belmont et d'Igor Kireev la nouvelle technique expose les cellules vivantes aux anticorps étiquetés, une approche qui rapporte un signal beaucoup plus fort pour la microscopie électronique.

« Et si votre cible est intérieur la chromatine condensée, les anticorps n'ont aucune voie de pénétrer. »

Au lieu de fixer les cellules avant la souillure avec des anticorps, les chercheurs ont exposé la première fois les cellules animales vivantes aux anticorps étiquetés.  Ceci a permis aux anticorps de pénétrer plus profondément dans la structure de chromatine, et a amplifié le nombre de particules d'or adhérant aux régions d'intérêt.  Le signal a été amélioré en ajoutant une solution argentée que précipité (solidifié) lors du contact avec de l'or.

« Nous sommes intéressés par la structure de chromatine, ainsi nos cibles sont chromatine-bondissent la plupart du temps des protéines, » Kireev a indiqué.

Les chercheurs avaient inséré plusieurs copies d'une ADN bactérienne, appelées l'opérateur de laque, dans les chromosomes.  Une protéine bactérienne, le répresseur de laque, reconnaît et lie à l'opérateur de laque en cellules vivantes.

Les chercheurs ont combiné une protéine de répresseur de laque avec une autre protéine qui produit par fluorescence le vert sous la lumière bleue.  Cette protéine machinée a adhéré aux chromosomes dans les régions contenant les ordres d'opérateur de laque.  Sous la lumière bleue, ces régions ont brillé par fluorescence.  Un anticorps or-étiqueté visé contre la protéine fluorescente verte (GFP) microinjected alors dans le noyau d'une cellule vivante, qui a ajouté un signal métallique qui pourrait être amplifié avec de l'argent.

« Tout ceci combiné nous donne un signal bien meilleur, un signal beaucoup plus fort, avec la conservation structurale la meilleure, » Kireev a indiqué.

La protéine brillante par fluorescence a aidé les chercheurs à trouver les régions de l'intérêt pour les cellules.  Ces zones étaient alors « immunogold » étiqueté et visé pour la microscopie électronique.

Dans les micrographes en résultant les chercheurs ont vu la souillure améliorée des chromosomes.

« Nous pouvons maintenant nous appliquer cette même méthode de écriture de labels de vivre-cellule à l'étude à la résolution beaucoup de différentes protéines GFP-étiquetées dans le cytoplasme de cellules ou noyau, » a dit Andrew Belmont, un professeur de cellule et d'auteur de biologie et aîné développemental du papier.

« Dans l'essai de comprendre des chromosomes, les gens ont été en grande partie limitées à la visualisation à basse résolution des protéines chromosomiques spécifiques utilisant la photomicroscopie, » Belmost a indiqué.  « Ceci a signifié que chacun a dû faire beaucoup d'estimation de la façon dont des choses sont remontées, menant dans beaucoup de cas à vague, des modèles de dessin animé de ce qui sont probables pour être les structures chromosomiques compliquées effectuant des fonctions d'ADN telles que la réplique et la transcription. »

« Maintenant nous espérons que nous pouvons simplement regarder et voir la vraie structure utilisant plus que 10 fois la résolution plus élevée de la microscopie électronique, » Belmont a indiqué.  « Nous sommes vraiment excités pour voir ce que nous trouverons suivre notre nouvelle méthode »

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