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Juego de tronos de … microscopios

17 mayo, 2018
Juego de tronos de … microscopios
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La biología estructural, tal como su nombre indica, es la rama de la biología que se dedica a estudiar las estructuras dentro de la célula tratando de relacionarlas con la función. S & # 39; entiende fácilmente que se necesita una técnica que nos permita dar información tridimensional de las celdas donde juega un papel muy importante la resolución, es decir, la característica más pequeña observable Y es aquí cuando tenemos varias opciones que se & # 39; enfrentarán entre sí para hacerse con el Trono de e 39; Hierro de la Microscopía.

Por un lado, tenemos la Casa de la Microscopia óptica. Entre sus virtudes nos permite observar las células vivas. Usando marcadores fluorescentes podemos aumentar su resolución hasta 200 nanómetros. Pero … no es suficiente. Aun con estos fluoróforos la mayoría de la célula será invisible para el microscopía.

Aquí hace su aparición la potente Casa de la Microscopía Electrónica con una longitud de e 39; onda más corta que nos permite una impresionante resolución, de pocos nanómetros. De hecho, esta campeona de debemos casi todo el conocimiento actual de la & # 39; organización móvil. Pero … no es perfecto. Los electrones dispersados ​​tienen muy poca penetración en la materia blanda, así que es necesario cortar la celda en grandes secciones para poder observarla. Es decir, si algo interesante pasaba justo en el lugar del corte …, hemos perdido por mucha resolución que tengan estas técnicas.

Una técnica intermedia que viene a llenar el vacío entre la microscopía óptica y la & # 39; electrónica, es la Casa de la Criotomografia de Rayos X. L & # 39; ventaja de los rayos X sobre otras partículas cargadas (como los electrones) es su mayor penetración: permiten observar la totalidad de la célula sin necesidad de cortarla ni tenerla, con una resolución intermedia entre el & # 39; óptica microscópica y la microscopía electrónica.

entónces, quien quedaría en el Trono de e 39; Hierro? Pues, si es posible, una alianza de las tres, porque son técnicas más complementarias que excluyentes.

Hoy quería que nos fijeza especialmente en la última y la más novedosa de las tres. Tanto que sólo hay cuatro lugares en el mundo donde se lleva a cabo: San Francisco, Berlín, Inglaterra y al sincrotrón ALBA de Barcelona .

Esta microscopía usa rayos X suaves (baja energía) en el que se llama la ventana del & # 39; agua: en los límites de e 39; absorción del carbono y el & # 39; oxygen. De modo que el & # 39; oxígeno (l & # 39; agua) resulta casi transparente mientras que el carbono (las estructuras celulares) s & # 39; aprecia con contraste. Para evitar el daño por radiación, la muestra debe ser vitrificada (tal como explicábamos aquí para el caso de los liposomas ). Así, la criotomografia de rayos X es actualmente la única técnica de e 39; imagen que permite elaborar mapas 3D de células vitrificadas con una resolución nanométrica y evitando el tratamiento químico y los cortes de sección necesarios en la microscopía electrónica.

Veamos su aplicación con un ejemplo chulísimo, o al menos a mí me parece. Pero antes toca dar un repasillo a la celda o al menos un par de e 39; orgánulos en su interior que son importantes para que nos entendamos. En primer lugar, hablamos de retículo endoplasmático que es un órgano vesicular con cisternas, tubos aplanados y círculos conectados entre sí, con funciones como sintetizar o modificar proteínas. En segundo lugar, hablamos de las mitocondrias encargadas de e 39; conseguir energía y que están formados por una doble membrana. L & # 39; interior de la membrana se Pliego en lo que se llama crestas Mitochondrial.

 celula1

En un estudio por rayos X criotomografía se estudiaron infectadas con humanos con una variante del virus de la & # 39; hepatitis C. Se sabe que este virus alteran tanto el retículo endoplasmático como las mitochondrias. Por ello, la diferencia más llamativa entre las células de control (no infectadas con hepatitis) y las muestras (infectadas con hepatitis) es la presencia de e 39; una membranosa roja que probablemente sean los restos del retículo endoplasmático, deformada por el & # 39; acumulación de proteínas virales. Además, s & # 39; observan mitocondrias con morfologías aberrantes, es decir, con condensación de la matriz (se viene una mayor absorción) y con alteraciones en el diámetro y número de mitocondriales crestas. Según los tiempos de e 39; infección con el virus, el & # 39; alteración gradual en la estructura de las mitochondrias puerta que estas se desaparezcan en esta membranosa roja que es ahora el retículo endoplasmático.

  Arriba se observa una buena salud celular con un endoplasmático reticulado y una mitochondria normal. En medio y bajo se pueden ver los efectos del virus sobre estos orgánulos
Arriba se observa una célula sana con un retículo endoplasmático y una mitocondria normal. En medio y bajo se pueden ver los efectos del virus sobre estos orgánulos

Por primera vez y gracias a la criotomografia de rayos X se pudo observar la coincidencia en el & # 39; espacio celular de la membranosa roja y las mitocondrias anormales. Además, se estudiaron células con tratamientos antivirales de los que se & # 39; utilizan para el & # 39; hepatitis C en humanos. Y, efectivamente, era posible ver una regresión de las condiciones patológicas del retículo endoplasmático y las mitochondrias, por lo que en determinados tratamientos (combinación de dos antivirales) no había diferencias entre las células de control y las células infectadas y tratados con antivirales. [19659002] Y para ver que no exagero en la pasada de e 39; imágenes, animo a ir a la Información de & # 39; asistencia del & # 39; artículo en cuestión y descargas de los vídeos para disfrutarlos. Y entonces, espero que esté conmigo en que nos CEDEM, al menos una temporadita, el Trono de e 39; Hierro en la Criotomografía de Rayos X 😉

Referencias

Pérez-Berná et al ., Cambios Estructurales En Células Imaged by Soft X-Ray Cryo-Tomography durante la infección por virus de la & # 39; hepatitis C, ACS Nano 2016, 10, 6597-661

Sorrentino et al., MISTRAL: una transmisión de rayos X de radiación suave en línea para crio nano-tomografía de muestras biológicas e imagen de dominios magnéticos, J. Synchrotron Rad. (2015). 22, 1112-1117



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