211service.com
Nieuw instrument legt de geheime levens van cellen vast
Deze video toont de gecoördineerde activiteit van het eiwit actine (magenta) en myosine (groen), dat betrokken is bij spiercontracties. Door samen te werken, vormen de eiwitten een netwerk van filamenten die krachten creëren die cellen nodig hebben om te bewegen.
Op het oppervlak van een levende cel verschijnen op elk willekeurig moment honderden kleine belletjes, die eiwitten, hormonen, vetten en af en toe een bacterie of virus omringen en opnemen. Maar tot nu toe werden de details van deze activiteit afgeleid - je kon het niet echt zien. Het probleem was niet alleen dat de structuren die deelnemen aan deze bruisende activiteit te klein zijn, maar dat ons lichaam op een onzichtbaar snelle tijdschaal werkt - belangrijke veranderingen vinden plaats in fracties van een seconde.
Twee jaar geleden woonde Harvard-celbioloog Thomas Kirchhausen een lezing bij die hem ervan overtuigde dat het mogelijk was om al deze actie op moleculair niveau vast te leggen. De spreker was Eric Betzig van de Janelia Research Campus van het Howard Hughes Medical Institute in Virginia. Een paar maanden later deelde Betzig de Nobelprijs voor scheikunde 2014 voor vooruitgang in hoge resolutie microscopie, maar het gesprek dat Kirchhausen bijwoonde ging over iets anders: een andere techniek genaamd SIM (gestructureerde verlichtingsmicroscopie), die wordt gebruikt om films te maken.
Het Nobel-werk omvatte het gebruik van fluorescerende moleculen die verschillende delen van de cellen labelen. Maar hierdoor worden cellen blootgesteld aan veel intenser licht dan ze zijn geëvolueerd om onder te functioneren. Dat beschadigt cellen, doodt cellen en in het ergste geval verdampt het de cellen, zei Betzig. De nieuwe techniek, SIM, verlegt de grenzen van de tijdresolutie terwijl het de cellen gemakkelijk maakt.
Vandaag in het journaal Wetenschap , publiceerden Betzig en Kirchhausen, samen met medewerkers in de VS en China, een reeks afbeeldingen van de bruisende innerlijke werking van cellen met behulp van enkele nieuwe wendingen op SIM.
Het kenmerk van het leven is dat het geanimeerd is, zegt Betzig. Er is maar zoveel dat je kunt leren van iets dat vast en dood is, hoe goed je resolutie ook is.
Deze video laat het proces zien waarmee cellen verschillende soorten moleculen opnemen. Een eiwit dat clathrine wordt genoemd, regelt de vorming van kleine belletjes die verschillende stoffen opslokken die de cel moet importeren. In het tweede deel van de film komen verschillende kleuren overeen met de leeftijden van de bubbels, die clathrin-putten worden genoemd.
Hier toont de video een niercel van een aap en benadrukt twee soorten eiwitten: clathrine, in groen, en een eiwit genaamd actine, in rood. Celbiologen zijn het er niet over eens wat actine precies doet wanneer cellen eiwitten en andere moleculaire lading opnemen, dus films zoals deze kunnen de rol ervan helpen verduidelijken.