Nat Protocols：利用低溫光學(xué)和電子顯微鏡聯(lián)合技術(shù)觀察并研究活體病毒

來源：作者：人氣：-發(fā)表時(shí)間：2017-01-09 09:01:00【大中小】

光鏡和電鏡研究領(lǐng)域的巨大進(jìn)步目前正在改善科學(xué)家們對多種病毒可視化研究的能力，比如HIV、呼吸道合胞體病毒、麻疹病毒、流感病毒以及寨卡病毒等，近日，一項(xiàng)刊登在國際雜志Nature Protocols上的研究報(bào)告中，來自埃默里大學(xué)醫(yī)學(xué)院等研究機(jī)構(gòu)的研究人員通過研究開發(fā)出了一種新型的低溫相關(guān)的光鏡和電鏡工作流（工作站，cryo-CLEM）。

利用低溫光學(xué)和電子顯微鏡聯(lián)合技術(shù)觀察并研究活體病毒

此前研究中，研究者對純化的病毒進(jìn)行研究能夠獲取多種已知病毒電子顯微鏡圖像，然而病毒純化的過程常常會使得包膜病毒的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，因此研究者Wright及同事就對當(dāng)前技術(shù)進(jìn)行了改善來研究病毒的結(jié)構(gòu)特性，因此如今研究者就能夠清楚觀察到病毒進(jìn)入細(xì)胞并在細(xì)胞中組裝的信息了。研究者表示，我們非常想知道某些病毒如何在細(xì)胞中復(fù)制，如今我們在光鏡和電鏡之間建立了一種“橋梁”，我們希望通過這種聯(lián)合技術(shù)能夠更加清楚地觀察病毒的作用機(jī)制。

文章中，研究者首先在脆性碳覆蓋的黃金網(wǎng)格中對病毒感染或轉(zhuǎn)染的細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，隨后進(jìn)行玻璃化操作，即對細(xì)胞快速冷卻以免冰晶形成，一旦細(xì)胞被冷卻研究人員就能夠利用低溫?zé)晒怙@微鏡和低溫電子斷層掃描術(shù)對細(xì)胞進(jìn)行研究，低溫（負(fù)150度以下）對于這兩種技術(shù)而言非常必要，而且樣品玻璃化后進(jìn)行光學(xué)顯微鏡檢查還能夠抑制細(xì)胞繼續(xù)生長以及位置發(fā)生改變。

研究者指出，利用低溫電子斷層掃描術(shù)獲得的數(shù)據(jù)還能夠幫助我們在高分辨率下獲取單一完整病毒和病毒蛋白的圖像，這項(xiàng)研究中研究者對呼吸道合胞體病毒進(jìn)行了研究，他們發(fā)現(xiàn)，候選減毒活疫苗在結(jié)構(gòu)上同呼吸道合胞體病毒結(jié)構(gòu)非常相似。這種名為cryo-CLEM的新技術(shù)能夠?qū)Ρ馄缴L的細(xì)胞進(jìn)行研究，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)的光束并不能夠穿透厚度大于1微米的細(xì)胞，而哺乳動(dòng)物的細(xì)胞通常有幾微米寬，而諸如HIV等病毒大約為0.1微米。

本文研究中，研究人員開發(fā)的新型cryo-CLEM技術(shù)或許還能夠幫助研究包括神經(jīng)細(xì)胞或細(xì)菌生物被膜在內(nèi)的多個(gè)系統(tǒng)的功能。

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