Mittwoch, 09 März 2016 22:49

Bildgebendes Verfahren: Neue Möglichkeiten mit der Kryo-Elektronentomografie Empfehlung

Ein deutsch-amerikanisches Wissenschaftlerteam hat ein neues Verfahren ermittelt, mit dem Bestandteile der Zellen visualisiert werden können, ohne dass die Zelle zunächst chemisch verändert werden muss.

Mit ihrer Technik haben die Forscher vom Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried, vom Max-Planck-Instituts für Molekulare Zellbiologie und Genetik in Dresden und vom Department of Chemistry and Biochemistry der Universität California es möglich gemacht, größere Moleküle wie DNA, Aktinfilamente, die Zelllamina, Kernporen, Ribosomen etc. genau und deutlich in dreidimensionaler Struktur darzustellen.

Sie kombiniert hierfür die Transmissions-Elektronenmikroskopie mit einer Zellgefriertechnik. Zellen werden dabei schonend schockgefroren und somit deren Beschädigung verhindert. Mittels eines Ionenstrahls, so schreiben die Forscher (1), wurden von den Zellen 200 Nanometer dicke Zellschnitte angefertigt. Mit einem Transmissions-Elektronenmikroskop haben die Wissenschaftler Bilder aus verschiedenen Positionen aufgenommen. Zur Verbesserung des Auflösungsvermögens des Elektronenmikroskops haben die Wissenschaftler eine Technik entwickelt, die Volta-Phasen-Platte genannt wird. Damit lassen sich Strukturen in einer Größenordnung von 4.4 Angström noch auflösen (2) und einzelne Molekülstrukturen deutlich darstellen.
 
Die aufgenommenen Bilder werden im nachhinein am Computer zu dreidimensionalen Fotos zusammengesetzt.

Originalpublikationen:
1. Mahamid, J., Pfeffer, S., Schaffer, M., Villa, E., Danev, R., Kuhn-Cuellar, L., Förster, F., Hyman, A. A.,Plitzko, J. M. & Baumeister, W. (2016): Visualizing the molecular sociology at the HeLa cell nuclear periphery. Science (DOI: 10.1126/science.aad8857)

2. Khoshouei, M., Radjainia, M., Phillips, A. J., Gerrard, J. A., Mitra, A. K., Plitzko, J. M., Baumeister, W. & Danev, R. (2016): Volta phase plate cryo-EM of the small protein complex Prx3. Nature communications 7/10534. (doi:10.1038/ncomms10534)

Quelle:
http://www.innovations-report.de/html/berichte/biowissenschaften-chemie/kryo-elektronentomografie-ermoeglicht-ungetruebten-blick-in-die-zelle.html