Б. Альбертс, А. Джонсон, Д. Льюис и др. - Молекулярная биология клетки (djvu) (1129766), страница 193
Текст из файла (страница 193)
9.57) или цитоскелета. Однако все чаще исследователи применяют клеточную томографию к неокрашеннгзм замороженным водным срезам и еще (юлее быстро замороженным 94б Часть 111.'Методы ЗдДдЧИ Какие из этих утверждений соответствуют действительности? Объясните почему 9 1. Поскольку двойная спираль ДНК имеет ширину всего 1О нм, далеко за пределами разреп!ения светового микроскопа, в живых клетках невозможно увидеть хромосомы без специального окрашивания. 9.2. Флуоресцентная молекула, поглотившая фотон света одной длины волны, всегда испускает фотон большей длины волны.
9.3. «Запертые» молекулы можно ввести в клетку и активировать интенсивной вспышкой лазера в выбранный экспериментатором момент времени в определенной точке клетки. Решите следующие задачи 9.4. На схемах на рис. О9.1 показаны траектории прохождения света через образец при использовании сухих линз и масляно иммерсионных линз. Объясните, почему масляно-иммерсионные линзы должны давать лучшее разрешение. Покаэате ли преломления воздуха, стекла и масла равны 1,00, 1,51 и 1,51 соответственно. линза объектив масло покровное сте предметйое стекло ЫДСПЯМО.МЦЩЕРСРК)ММДЯ линэд Рис. (291. Траектории света, проходящего через сухую и масло-нммерсионную линзы (зздзчз 9 4). Белый кружок в источнике световых лучей представляет собой образец, 9.5. На рис.
О9.2 изображена схема человеческого глаза. Показатели преломления структур на пути света равны: роговица — 1,38, внутриглазная жидкость — 1,33, хрусталик -- 1,41 и стекловидное тело — 1,3Ь. Где происходит основное прелом. ление (основное фокусирование)? Какую роль, по вашему, играет хрусталик? 9.6. Почему люди так плохо видят под водой? И почему помогают очки для подводного плавания? радужная оболочка 9.7. Объясните разницу между разрешени ид ем и увеличением.
,:тею сетчатка 9.8. Антитела, связывающие определен роговица ные бе.лки, являются важным инструментом У хствлзм ч локализации молекул в клетках. Чувствительвнугриглазна ность первичного антитела — антитела, взаимо действующего с молекулой мишенью, — часто Рис. з29.2. схема глаза человека (зздз. усиливают при помощи связывающихся с ним чз 9.5). вторичных антител.
В чем состоят достоинства и недостатки использования вторичшях антител, несуп1их флуоресцентную метку, по сравнению с аитителами, несущими связанные ферменты? 9.9. На рис. О9.9 показан набор модифициров'цшых ОГР, испускаюпцих свет разных цветов. Почему, по.вашему мнению, один и тот же хромофор способен флуоресцировать при таких разных длинах волн? Рис. (29 3. Спектр цветов, получаемых при помощи модифицированных ОЕР (задача 9 9).
(Из В. Е. 5еплсе, 5оелсе 306: 14576, 2004. С любезного разрешения издательства ААА5 ) 9.10. Рассмотрите флуоресце>п ный детектор, разраГютанный для локализации в клетке активного фермента тирозинкиназы. Синий (голубой) флуоресцентный белок (СГР) и желтый флуоресцентный белок ( т'ГР) сшиты с концами гибрид нож> белкового домена. Гибридный белковый сегмент состоял из субстратного пептида, узнаваемого тирозинкиназой АЫ, и фосфотирозин связывающего домена (рис. О9.4). Воздействие на домен СГР не приводит к испусканию домена Ъ" ГР, если домены разделены.
Однако, если СГР и УГР расположены близко, ре:юнансный перенос энергии флуоресценции (ГКЕТ) позволяет возбуждению СГР вызывать непускание Ъ'ГР, Г>сЕТ наблк>дают экспериментально как увеличение опюшения б) РЙЕТ а) РЕПОРТЕР 433 нм е фвсфвтвзв 1,3 76 нм й 12 о 1,1 субстрвтн бел 10 Ф: ':ФВВ 0 5 10 15 20 25 30 фосфотирозинвремя, ч связывающий белок Рис. (29 4 Флуоресцентный репортерный белок, разработанный для обнаружения тирозинкиназы (>ада ча 9 10). а) Доменная структура репо рте рното белка. Указаны четыре домена: СЕР, УЕР, субстратный пептид для тирозинкиназы и фосфотирозин-связывающий домен. 6) Результаты РВЕТ. УЕР/СЕР нормировано на 1 в момент времени О.
Репортер инкубирован в присутствии (или в отсутствие) АЫ и АТР в указанных временных промежутках Стрелкой показано время добавления тирозинфосфатазы. (Из А. У. Т>пв, К. Н. К(а!и, В. М. К(еп>Ке апд В. У. Та|ел, Ргос. Я>от(. Асад. 5сь (754 98; 15003-15008, 2001. С любезного разрешения Национальной академии наук США.) 940 Чжт 11),Мвпзйы интенсивности флуоресценции при 526 нм и 476 нм ( т'ГР СГР). когда СГР возбуждается светом с длиной волны 434 нм. Инкубация репортерного белка с тирозинкиназой АЫ в присутствии АТР дает увеличение испускания т'ГР СГР (рис.
О9.4, б). В отсутствие АТР или белка АЫ ГКЕТ не наблюдают. ГКЕТ также подавляют добавлением ти)>озинфосфатазы (рис. О9.4, б). Опишите, насколько можете, как репортерный белок позволяет определить присутствие тирозинкиназы АЫ. 9.11. На практике разрешаютцая способность современных электронных микро скопов составляет около 0,1 нм.
Основной причиной такого предела является ма ленькая числовая апертура (п ейп О), которая ограничивается 0 (половиной угловой длины лучей, собранных линзой объектива). Предполагая, что длина волны (?.) электрона равна 0„004 нм, а гюказатель преломления (и) равен 1,0, рассчитайте величину О. Сравните полученное значение с 0=60, характерным для сввп>вых микроскопов. О,б1 )с разрешение = — '. л з(п О 9 12. Сложно отличить впадины от выпуклостей, просто рассматривая рисунок теней. Рассмотрите рис. О9.5, а, на котором показан наГк>р оттененных кругов. На рисунке ()9.5, а круги кажутся выпуклостями, но на самом деле при простом переворачивании картинки вверх ногами (рис. О9.5, б) круги начинают казаться впадинами.
Это классическая зрительная иллюзия. Точно такая же иллюзия наблюдается при напылении металла (см. электронные микрофотографии на рис. ()9.5). На одной из них кажется, что мембрана покрыта выступами, а на другой — множеством впадинок. Может ли микроскопист с уверенностью сказать, что один из взглядов правильный, или можно выбрать произвольно? Объясните свой ответ. г) в) Рис С(9.5. Выпуклости и впадины (задача 9.12). а) Оттененные круги, кажущиеся выпуклостями. б) Оттененные круги, кажущиеся впадинами. в и г) Электронные микрофотографии, расположенные так, чтобы казалось, что мембрана покрыта выпуклостями и впадинами соответственно.
(е и г, с любезного разрешения Апбгеш 5таеье)>п.) ЛИТИРЗТУРВ Общая СеП5.). Е., Сагсег Ы., Б)гпопх К. е( а!. (есЬ.) (2005) СеП Вю)оду: А ГаЬога(огу Напс1Ьоо1с, Зп) ес1. Загс Р)едо: Асас1егпк Ргеяс (Чо!шпе 3 оЕ йЬ Еоиг чо1шпе хе( соъ егх йе ргас()саПГ!еъ оЕ шох( оГ Е!ге сиггеп1 ПКЬГ апс) е1ес)гоп !гпадг)ид шейосЬ ЕЬас аге ихес) гп сеП Ью)одгу, иЬПе чо1ише 4 сочегх йе Егапх(ег оЕ шо)еси)еь 'шЕо сеПх.) Рагч)еу В. Р. (ес!.) (2006) Напс1ЬооЬ оГ В)о)о)1!са) Соп(оса) М)сгохсору, Зп) ес1. Ыеи Уог)с; Врппдег Бс)епсс. Г(летгси в световогчг вгмгсросвоие Ас)ашх М.С., Яа)шоп ЧЧ.С., Сир1ои 8.)..
е) а!. (2003) Л ЫдЬ хреес) иш)В хрес(га) хр)пп!пд сЫс сои(оса! писгохсоре хух(еш Еог Е)иогюсггп1 хрес)с)е гшсгояору оГ 1гншд сеПя МеИосГх 29: 29 — ч41. Адагс1 Р. А., Нггао1са У., ЗЬаи Р. й Зес)а( ). ЧЧ. (1989) Р! иогехсепсе иигохсору ш йгее с1ипепяопя 1и МейосЬ !и СеП Вю!оду, чо1. 30; Р!иогехсепсе М)сгохсору оГ ).)чшд СеПх ш Си)сиге, рагс В (Р. 1..Тау!ог, У.
)..1Чапд есЬ.). Вап Ргедо: Асас1ешк Ргеяс Сев(опге Ч.Е. (2002) 1пЕгос1исВои 1о гпиПгр1юЕоп ехсгсаВои )спад)ггд 1ог йе Ь)о)од)са) хсгеисея Ме(1госЕх СеП Вю1. 70: 129 — 48. СЬа!Ве Н., Ти У., Еих)с!гсЬегг С. е1 а). (1994) Огееп Е)иогеьсеп1 рго(еш ах а ша1сег Еог депе ехргехяоп. 5сгеисе 263: 802 — 805. О!ершапв В. Х., Ас)апгх Я. К., ЕПыпагг М. Н. й Тяеи К.У. (2006) ТЬе Г)сгогехсеп) Еоо)Ьох Гог аххеьяпд ргосеш )оса()оп апс) Гиисс!ои. Ясгепсе 312: 217 — 224. Наг!ои Е. й ).аие Р. (1988) Агг()ЬосПея Л 1.аЬогаЕогу Маииа).
СоЫ Ярппд НагЬог, ЫУ: Со)д Зргшдг Наг1юг Га)юга(огу Ргеяс Наид)апс) К.Р. (ей) (1996) НапдЬоо)с оГ Е)сгогехсегг1 РгоЬех аис) Кехеагс!г СЬеииса!я 81Ь ес1. Еидепе, ОК: Мо!еси1аг РгоЬея !пс. (Ачаг1аЫе оп1ше аЕ Ьйр: и'и и . РгоЬех, сош ) 3а)хи ау ). К. й Зппогг Я. М. (2004) Ро(епВаЬ апс) р!ГГа!Ь оГ Е)иогехсеп( с)иап(шп с)о(х 1ог Ь!о)од!са! !шад)пд. ТтеисЬ СеП Вю!.
14: 497 — 504. Яагеь Ег))агап Е.А. й .)огбп Т. М. (2003) РКЕТ !гпад)пд. Хагиге Вгогес1г. 21: 1387-1395. ) )рр)исо)1.8Ьиаг(х 3., А!(ап Вопие( Х. й Райеггюп О. (2003) РЬоЕоЫеасЬшд апс1 РЬо(оасВчаВои; )оПои шд ргоЕеги с)упаси)сх ш Пч)ггд сеПх. ХаЕггге СеП Вю). 5: 87 — 314. М!пх)су М. (1988) Мешогг оп гпчеиВпд йе соп(оса! хсаппгпд иисгохсоре. Бсапгггид 10: 128--138. Мгуаи а)с! А., Яаиапо А. й Кодиге Т. (2003) ) )дЬЕ)пд ир се1!я )аЬе! гпд рго(е!пь и)ЕЬ ВиогорЬогея Хагиге СеП Вго1. 5: 51 — 87. Раг)оп К. М, й Кеас1 Ы. Р. (1999) Са1сшгп апс1 РН )шад)пд гп )гчгпд сеПя 1и 1 )дЬЕ Мкгозсору 1п Вю)оду, А РгасВса! АрргоасЬ, 2пс1 ес1.