作者:Helmholtz Zentrum München 大小问题:电子胶囊蛋白作为电子显微镜的基因表达和多重基因报告
荣誉:巴斯·范·罗森 亥姆霍兹·曾特拉姆·慕尼黑的研究人员开发了一种用电子显微镜观察细胞基因表达的方法
尽管电子显微镜目前提供了对细胞最详细的观察，但它无法区分在单个细胞中运行的是哪种遗传程序
新方法现在可以通过使用不同大小的基因编程纳米球作为“多色”标记来进行更仔细的观察，这甚至有助于研究记忆是如何存储在神经元网络中的
细胞中到底发生了什么？这个问题让科学家们忙了几十年
为了标记小结构，科学家们一直在使用荧光蛋白
这种方法效果很好，但由于光学显微镜的分辨率相对较低，因此存在缺点
尽管电子显微镜可以让我们更近距离地观察，教授说
医生
吉尔·格雷戈尔·韦斯特梅尔:“到目前为止，这种技术几乎没有任何细胞多色遗传标记的解决方案，因此人们可以直接区分不同的细胞
“他在亥姆霍兹·曾特鲁姆·慕尼黑生物医学成像研究所(IBMI)领导一个研究小组，并且是TUM医学院的分子成像教授
纳米复合物作为电子显微镜的多色标记 韦斯特梅尔和他的同事们已经研究所谓的胶囊一段时间了
这些是来自细菌的无毒小蛋白质
微囊藻毒素自动组装成纳米复合物，化学反应可以在其中进行，而不会干扰细胞的新陈代谢
根据实验条件，通过遗传编程在活细胞内形成不同直径的纳米复合物
“类似于荧光显微镜的调色板，我们的方法把几何图形变成了电子显微镜的标签，”韦斯特梅尔研究小组的费利克斯·西格蒙德补充道
为了在电子显微镜的图像中获得强烈的对比，研究人员使用了铁氧化酶，它可以被包裹在包裹物的内部
如果铁离子通过纳米复合物的孔进入内腔，二价铁离子被酶氧化成三价形式
这会产生残留在内部的不溶性氧化铁
金属形成了很好的对比，因为它们“吞噬”电子——相当于x光图像中密集的骨骼，强烈吸收x光
胶囊的这种特殊材料特性使它们在图像中清晰可见
跟随神经元束 通过他们的新方法，研究人员现在也将研究神经回路
尽管电子显微镜的分辨率令人印象深刻，但这种方法不能可靠地区分大脑中的某些类型的神经元
“有了新的报告基因，我们可以标记特定的细胞，然后读出哪种类型的神经细胞建立了哪些联系，细胞处于哪种状态，”韦斯特梅尔补充道
因此，这种新的报告技术也有助于揭示大脑的确切线路图，并进一步研究记忆是如何存储在神经元网络中的
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