Proyección De Imagen De alta resolución con el NanoWizard BioAFM de los Instrumentos de JPK

Temas Revestidos

Antecedentes

NanoWizard BioAFM

Cedazo Atómico de la Mica

Capa Intermedia Hexagonal Pila De Discos

Complejo Nuclear del Poro

Proyección De Imagen de la DNA

Conclusiones

Acuses De Recibo

Antecedentes

Desde su invención, el microscopio atómico de la fuerza (AFM) se ha utilizado a la imagen una amplia gama de diversas muestras.

Cuando el AFM fue modificado tales que podría las muestras de la imagen en almacenador intermediaro llegó a ser posible dirigir preguntas biológicas bajo condiciones fisiológicas con esta técnica. El detalle en imágenes atómicas de la fuerza es incomparable por otras técnicas de la microscopia que se puedan utilizar a las muestras de la imagen en líquido, debido a la relación señal-ruido del instrumento. Además, las muestras secadas para preservar la estructura no necesitan ser tratadas más a fondo para generar contraste.

NanoWizard BioAFM

El NanoWizard® BioAFM de los Instrumentos de JPK tiene varias características que aumenten la capacidad de esta tecnología para la proyección de imagen más de alta resolución de muestras biológicas. A Saber, el JPK Nanowizard® se lineariza en las tres dimensiones. Es decir, hay un feedback a circuito cerrado que asegura la colocación exacta en las hachas de x y de y así como en el eje de z. Además, el Nanowizard® más futuro amplía la aplicabilidad de la proyección de imagen atómica de la microscopia (AFM) de la fuerza activando proyección de imagen simultánea del AFM con técnicas microscópicas ópticas adicionales. Ambas características pueden salvar la época y los recursos del utilizador al esforzarse para eso perfecto, imagen de alta resolución.

Cedazo Atómico de la Mica

La ingeniería y la estabilidad Superiores se requiere para la adquisición de imágenes de alta resolución. Para demostrar la estabilidad del JPK Nanowizard® incluso cuando estuvo instalada en un microscopio pálido invertido, la mica recientemente hendida era reflejada en modo de contacto en aire. El cedazo atómico de la mica puede ser visto sin obstrucción (Higo 1.)

Cuadro 1.

Capa Intermedia Hexagonal Pila De Discos

La capa intermedia hexagonal (HPI) pila de discos del archaebacteria, radiodurans de Deinococcus, se ha estudiado extensivamente usando microscopia atómica de la fuerza.

Cuadro 2. de.

La capa de HPI de radiodurans de la D. forma una capa superficial, supuesta para actuar como una clase de criba molecular para regular el transporte de alimentos y de metabilitos dentro y fuera de la célula.

Los Datos se han generado en la estructura y la función de la capa de HPI usando una variedad de diversas técnicas, de la bioquímica a la microscopia electrónica. Sin Embargo, la proyección de imagen del AFM de esta muestra se puede realizar en líquido, en la alta resolución, para seguir cambios dinámicos en estructura de la proteína.

La capa de HPI se extrae de las células enteras con el detersorio y después se adsorbe a una superficie recientemente hendida de la mica. El empaque estable de los elementos individuales de la proteína facilita la adquisición de imágenes de alta resolución. El HPI acoda correcciones del formulario en la superficie de la mica, y las imágenes de la reseña de estas correcciones revelan ya la cedazo-estructura regular de la capa de HPI (Higo 2, A).

Después de la adquisición de una imagen de la reseña de una corrección de la membrana de HPI, una región conveniente se puede seleccionar para la proyección de imagen en más de alta resolución (el Higo 2, B). Pues la colocación x-y del JPK Nanowizard® es controlada por un sistema de votos a circuito cerrado el instrumento “empinadura hacia adentro” a la región seleccionada con alta exactitud. Esto permite al utilizador tomar menos exploraciones, reduciendo la probabilidad de contaminar la punta o de dañar la corrección de la membrana.

Complejo Nuclear del Poro

La célula eucariótica se ordena en los compartimientos llamados los organelos. El transporte Controlado a través de las membranas que rodean cada organelo permite que la célula divida en compartimientos las moléculas específicas, un proceso que sea la base de la función celular. En la membrana nuclear, el complejo nuclear del poro (NPC) es responsable del transporte de diversas moléculas en y fuera del núcleo.

Cuadro 3.

A Diferencia de la capa de HPI de radiodurans de la D., las preparaciones de NPC no contienen simple NPC condensado en un cedazo. Las muestras se preparan de núcleos enteros, en este caso de laevis del Xenopus, y pueden ser muy heterogéneas.

Mientras Que la versión de las ciencias de la vida del JPK Nanowizard® es completo integrada en haber invertido, el microscopio pálido, microscopia de la transmisión se puede utilizar para explorar la muestra para una región que no contenga una gran cantidad de escombros, antes de explorar. De tal manera el utilizador puede, reducir de nuevo el tiempo requerido para encontrar una región conveniente para explorar, y para disminuir la ocasión de contaminar la punta.

Cuadro 4.

Las muestras de NPC, en una tira de cristal, eran reflejadas usando la microscopia diferenciada del contraste (DIC) de la interferencia, destacando sin obstrucción los escombros que serían imposibles de visualizar usando la microscopia brillante del campo (Higo 3). La punta entonces fue colocada sobre un área con escombros mínimos y una exploración de la reseña detectada (el Higo 4). Una Vez Más el feedback capacitively controlado entonces permite la selección exacta de un área para una exploración más de alta resolución.

Proyección De Imagen de la DNA

La mayor parte de los datos generados en la estructura y la función de la DNA han venido del campo de la biología molecular.

Sin Embargo, con la relación señal-ruido del AFM esta molécula biológica fundamental importante se puede estudiar en la alta resolución en líquido y en aire, para aclarar la estructura física y la acción recíproca de la DNA con las moléculas DNA-obligatorias. Bajo condiciones apropiadas, la DNA se puede adsorber a la mica recientemente hendida y reflejado en almacenador intermediaro. Cuadro 5 DNA bacteriófaga de la Lambda de las demostraciones (modo de la CA en líquido).

Cuadro 5.

La acción recíproca de diversas proteínas con la DNA es fundamental en los procesos de la réplica y de la transcripción. Un ejemplo es la asociación de la DNA con las histonas para formar nucleosomes. Esta condensación de la DNA alrededor de la base nucleosome (el consisiting de un octamer de la histona) juega un papel en la regla de la réplica de la DNA, y la transcripción, pues la DNA condensada no es accesible a otras proteínas DNA-obligatorias.

Cuadro 6.

En este caso, haber linearizado, pGEM del plásmido de 3 kb fue incubada con los nucleosomes en un coeficiente de 1 espolón de DNA a 20 espolones de los octamers de la histona. El plásmido del pGEM tiene 20 puntos de enlace nucleosome supuestos, sin embargo, puede ser visto que bajo condiciones de la incubación, los nucleosomes no ataron en los 20 puntos de enlace (Higo 6).

Conclusiones

La relación señal-ruido, falta de requisito para manchar o pretratar y de capacidad a la función en líquido hace proyección de imagen del AFM un método extremadamente potente para describir, en la alta resolución, la estructura de muestras biológicas. El diseño del JPK Nanowizard® puede facilitar tales estudios de alta resolución. Por ejemplo, la colocación exacta en x y y (debido al feedback a circuito cerrado) reduce el número de exploraciones que se requieran “para centrarse” en la alta resolución en una región de interés. Esto disminuye la probabilidad de dañar muestras delicadas y de contaminar la punta.

Para las muestras preparadas sobre el cristal, tal como el complejo nuclear del poro descrito arriba, contaminar los escombros puede ser evitada fácilmente explorando para un área conveniente usando microscopia pálida de la transmisión, salvando otra vez el tiempo del utilizador.

La ventaja de usar el AFM para tales estudios de la proyección de imagen miente en la capacidad del AFM a las muestras de la imagen en líquido, bajo condiciones fisiológicas. Los Instrumentos de JPK fabrican el Biocell™ que puede permitir que el utilizador modifique condiciones durante la exploración (Higo 7), tal como cambios de temperatura controlados o la adición in situ de moléculas relevantes, más futura aumentando la aplicabilidad del JPK Nanowizard® para la proyección de imagen más de alta resolución de muestras biológicas.

Cuadro 7.

El JPK Nanowizard®, integrado en un microscopio pálido invertido, también se optimiza para la proyección de imagen de otras muestras biológicas, de bilayers del lípido y de biopolímeros tales como colágeno a las células enteras. La proyección de imagen del AFM de tales muestras se puede suplementar con técnicas adicionales de la microscopia pálida, tales como exploración del laser confocal, epifluorescence TIRF o TRASTE. El JPK Nanowizard® también se ha utilizado para cuantificar fuerzas de desatadura, de las proteínas individuales a las acciones recíprocas del cellcell. Como tal, el JPK Nanowizard® BioAFM es perfecto para las mediciones de conducto de la proyección de imagen y de la fuerza de muestras biológicas de las proteínas individuales a las células enteras, bajo condiciones controladas, fisiológicas.

Acuses De Recibo

Muchas gracias a todos los que contribuyeron muestras e imágenes. La imagen de alta resolución de HPI fue proporcionada por el Dr. Patrick Frederix del grupo de Profesor Engel, de. La muestra de NPC era un regalo bueno de Barbara Windoffer del grupo del Profesor el Dr. Oberleithner, Universitätsklinikum Münster. La muestra de la DNA-histona fue preparada por el Dr. Dennis Merkel (grupo de Profesor Schwille) y reflejado del Dr. Clemens Francisco (grupo) de Profesor Müller ambos de la Universidad Tecnológica de Dresden.

Fuente: Instrumentos de JPK

Para más información sobre esta fuente visite por favor los Instrumentos de JPK

Date Added: Feb 20, 2008 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 18:28

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