Электронно-лучевое повреждение в микроскопии: Pro et contra
Интересно отметить то, что, помимо вышеописанного негативного влияния на электронно-микроскопические изображения, в некоторых случаях лучевые повреждения могут предоставить необходимую структурную информацию. Так, было замечено, что белок, окруженный ДНК, начинает "вскипать" быстрее, чем тот, который расположен в контакте со льдом [16-18]. При этом сама ДНК не кипит и не образует пузырей при получении тех же самых доз электронов. Такое раннее "кипение" может быть связано с тем, что ДНК нарушает диффузию продуктов радиолиза от места их образования, что приводит к их быстрому накоплению и раннему образованию пузырей [17]. В ситуациях, когда белок неразличим на фоне окружающей его ДНК, образование пузырей, имеющих гораздо меньшую плотность и хорошо видимых на изображениях, позволяет судить о наличии и размерах расположенных внутри белковых частиц.
Такие картины наблюдались при изучении строения бактериофагов [16-18]. Гигантские phiKZ-подобные бактериофаги имеют в капсиде белковое "внутреннее тело", вокруг которого плотно упакована ДНК вируса [19]. Ученые заметили, что если сделать пару снимков одной и той же вирусной частицы: с низкой (~10-20 e?/Е2) и с высокой (~40-60 e?/Е2) дозой электронов, то на втором изображении частица начинает "вскипать" в месте, где располагается внутреннее тело (рис. 6Б). При этом на первом изображении (рис. 6А) частицы выглядят неповрежденными, и внутреннее тело незаметно на фоне окружающей его ДНК. Линейные размеры объема, в котором происходит вскипание, позволяют реконструировать приблизительные размеры и расположение внутреннего тела [18]. После этого можно рассчитать трехмерную реконструкцию неповрежденных фагов, используя распределение пузырей на изображениях с высокой дозой для точного определения расположения внутреннего тела [16].
Рисунок 6. Визуализация внутреннего тела в капсиде бактериофага EL с помощью облучения высокой дозой электронов. (А) изображение смеси фагов EL (большие частицы) и фагов SN (малые частицы), снятое в режиме низкой дозы электронов (10-20 e?/Е2). (Б) То же поле зрения после дополнительной экспозиции (доза ~40-60 e?/Е2). Белые стрелки указывают на закипание в области внутреннего тела в фагах EL. Фаги SN, не имеющие внутреннего тела, начинают гореть в вершинах капсида (черные стрелки). L -- липосомы. Масштабный отрезок -- 250 нм. Рисунок из [18].
Еще один бактериофаг, внутреннюю структуру которого изучали с помощью высоких доз -- T7 [17]. Авторы подробно изучили процесс зарождения пузырьков при облучении фаговых частиц и показали, что "кипение" начинается только после накопления критической концентрации продуктов радиолиза. Мощность дозы электронов влияет на возникновение пузырьков, и ее необходимо оценивать заранее для минимизации повреждения.
Другим параметром, который необходимо учитывать, является температура. Диффузия продуктов радиолиза от места их образования идет медленнее при более низких температурах (жидкий гелий имеет температуру около ?270 °C). Это может привести к накоплению продуктов радиолиза и более раннему электронно-лучевому повреждению, по сравнению с замораживанием при температуре жидкого азота (?196 °С). Подобные повреждения наблюдались ранее при томографических экспериментах [11].
Похожие статьи
-
Обработка изображений - Электронно-лучевое повреждение в микроскопии: Pro et contra
С развитием детекторов электронов и разработкой устройств с возможностью прямой детекции электронов (direct detectors), появился новый способ...
-
В электронном микроскопе формирование изображений осуществляется с помощью электронов, что обеспечивает высокое разрешение из-за их короткой длины волны....
-
Для расчета контраста изображений кристаллических тел, имеющих регулярные структуры, а также для решения обратной задачи -- расчета структуры объекта по...
-
Заключение, Литература - Электронно-лучевое повреждение в микроскопии: Pro et contra
Таким образом, электронно-лучевое повреждение с одной стороны, накладывает ограничения на разрешение, получаемое при исследовании биологических образцов...
-
Показаниями Для Оперативного Лечения свежих повреждений голеностопного сустава являются: Ь оскольчатые переломы; Ь неудавшаяся репозиция отломков; Ь...
-
Преобладание "малых" повреждений Среди "больших" повреждений - преобладание "высокой" травмы на уровне бифуркации и выше Высокая частота термических...
-
Поляризационная микроскопия, Метод фазового контраста - Методы изучения клетки
Поляризационная микроскопия - это метод наблюдения в поляризованном свете для микроскопического исследования препаратов, включающих оптически...
-
Люминесцентная микроскопия - Фотохимические превращения ДНК. Люминесцентные метки и зонды
Люминесцентная микроскопия -- оптическое исследование микрообъектов, окрашенных специальными красителями (флюорохромами), испускающими свечение при...
-
Вторая степень свежих абдукционно-пронационных повреждений голеностопного сустава, в основном, лечится консервативно. Однако по сравнению с первой...
-
Этиология повреждения - Двулодыжечный перелом. Перелом обеих лодыжек
Причиной перелома у данной пациентки явилась непрямая травма при подвертывании стопы кнаружи с одновременной внезапной нагрузкой по оси конечности...
-
Лечение Двулодыжечных Абдукционно-пронационных Пе Реломов Со Смещением Отломков И Подвывихом Стопы Кнаружи. Лечение этого вида повреждения состоит из...
-
Метод световой микроскопии, Метод светлого поля и его разновидности - Методы изучения клетки
Методы микроскопии выбираются (и обеспечиваются конструктивно) в зависимости от характера и свойств изучаемых объектов, так как последние влияют на...
-
Подвижность воздуха возникает вследствие разницы температур на различных участках поверхности Земли. В гигиенической практике движение воздуха...
-
Кровотечение из пузырной или печеночной артерии Ошибочные действия хирурга в области впадения пузырного протока в общий желчный проток Аномалии желчных...
-
Взаимопревращения пластид - Пластиды: строение, происхождение, взаимопревращения
В эволюционном смысле первичным, исходным типом пластид являются хлоропласты, из которых при расчленении тела растений на органы произошли пластиды...
-
Основные группы медицинских электронных приборов - Научные основы приборостроение в медицине
Медицинскую электронную аппаратуру можно разделить на два класса: медицинские приборы и медицинские аппараты. Медицинский прибор - техническое...
-
Половозрелым становится в возрасте 3-5 лет при достижении длины тела около 25 см и веса около 250 г. Задолго до нереста у самцов на теле появляются...
-
Кокрановская электронная библиотека - Кокрановское сотрудничество
Кокрановская библиотека - электронная база данных по доказательной медицине. Основной продукт деятельности Кокрановского сотрудничества, международной...
-
Транспирация. Ее виды и значение - Вклад отечественных ученых в развитие физиологии растений
В основе расходования воды растительным организмом лежит процесс испарения -- переход воды из жидкого в парообразное состояние, происходящий при...
-
Заряженная частица при прохождении через вещество теряет свою энергию вследствие ионизационного торможения. Ионизационное торможение - это механизм...
-
Пищевой путь передачи инфекции. Пищевая вспышка - Пути передачи кишечных инфекций
Пищевые продукты заражаются контаминированными руками источника инфекции (конечно, возможно заражение продуктов при использовании контаминированной воды...
-
Общие сведения, Источник вредности - Токсикология мышьяка
Мышьяк - высокотоксичный кумулятивный яд, поражающий нервную систему. Латинской название Arsenicum происходит от греческого "арсен" - сильный, мощный....
-
Половые железы у млекопитающих реагируют на действие радиации однотипно. Основное видовое отличие - величина повреждающей дозы, которая тесно связана с...
-
Пожалуй, наиболее важным моментом является устранение контакта с аллергенами из окружающей среды. Медикаментозное лечение аллергии довольно ограничено....
-
Как это работает - Компьютерная томография
В некотором смысле, КТ похожи на стандартные тесты рентгеновских. Но тест на рентген направлен широкий пучок излучения только от одного угла. КТ...
-
Основные способы приготовления обыкновенных пластырей - Технология производства пластырей
Чтобы получить хороший пластырь, все его ингредиенты должны быть лучшего качества, чистыми и сухими (без воды). Если в каких-либо составных частях,...
-
Завтрак Яйцо всмятку Каша рисовая -- 60 г Мед -- 50 г Обед Щи свежие -- 300 г Рыба жареная с картофельным пюре 150 г Яблоки Ужин Картофельное пюре --...
-
ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ГРЯЗИ - Лечение на курортах
Лечебные грязи влияют на организм, оказывая температурное, механическое и химическое раздражение. Физические свойства грязи позволяют пользоваться при...
-
Миопия (близорукость) возникает в основном на генном уровне. Если у одного из родителей диагностировано это заболевание, то у малыша возможно развитие...
-
Понятие структуры - Хаос и порядок. Явление самоорганизации
Каждый из нас в общих чертах знает, что такое структура; как правило, это определенное расположение, конфигурация частиц -- атомов, молекул или ионов....
-
Класс костные рыбы - Строение животных и растений
Скелет рыба плавник растение Костные рыбы самый большой класс позвоночных животных, насчитывающий около 20000 видов. Самые древние представители этого...
-
Костная система является очень прочной. Кость способна выдерживать большие нагрузки при ее сжатии и изломе. Основными составляющими кости являются...
-
Саркоидоз (болезнь Бенье - Бека - Шаумана) - относительно доброкачественное системное заболевание, в основе которого лежит поражение...
-
Генетические методы изучения биопленок - Использование микробных биопленок в промышленности
Для выявления генов, участвующих в генетическом контроле любого процесса, используются методы направленного и ненаправленного (инсерционного)...
-
Введение - Строение удаленных планет-гигантов: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон
Планеты-гиганты - большие планеты, расположенные за поясом астероидов до Нептуна включительно: Сатурн, Юпитер, Уран. Они представляют собой газообразные...
-
В настоящее время в области фундаментальной теоретической физики выделяются три уровня строения материи: микромир - мир предельно малых, непосредственно...
-
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ДИАГНОЗ - Хронический вирусный гепатит С, реактивация
Весь симптомокомплекс у данной больной позволяет поставить нам диагноз вирусного гепатита С. Но для постановки окончательного диагноза требуется...
-
Действие на организм и токсичность - Метаболизм этилового спирта в организме
Этиловый спирт может поступать в организм несколькими путями: при приеме внутрь, при внутривенном введении, а также через легкие в виде паров с вдыхаемым...
-
Ученые не отвергают тот факт, что близорукость 1 ст. может наблюдаться еще у не рожденного малыша. Причины появления этого заболевания у плода - миопия 2...
-
Формулирование диагноза - Эссенциальная артериальная гипертензия (гипертоническая болезнь)
При формулировании диагноза эссенциальной АГ (гипертонической болезни) следует наиболее полно охарактеризовать все индивидуальные особенности течения...
Электронно-лучевое повреждение в микроскопии: Pro et contra