2018年度中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展
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創(chuàng)建出可探測(cè)細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)相互作用的納米和毫秒尺度成像技術(shù)
真核細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞器和細(xì)胞骨架進(jìn)行著高度動(dòng)態(tài)而又有組織的相互作用，以協(xié)調(diào)復(fù)雜的細(xì)胞功能。觀測(cè)這些相互作用，需要對(duì)細(xì)胞內(nèi)環(huán)境進(jìn)行非侵入式、長(zhǎng)時(shí)程、高時(shí)空分辨、低背景噪聲的成像。
為了實(shí)現(xiàn)這些正常情況下相互對(duì)立的目標(biāo)，中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所李棟研究組與美國(guó)霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所?Jennifer Lippincott-Schwartz?和?Eric Betzig?等合作，發(fā)展了掠入射結(jié)構(gòu)光照明顯微鏡（GI-SIM）技術(shù)，該技術(shù)能夠以?97?納米分辨率、每秒?266?幀對(duì)細(xì)胞基底膜附近的動(dòng)態(tài)事件連續(xù)成像數(shù)千幅。
研究人員利用多色?GI-SIM?技術(shù)揭示了細(xì)胞器-細(xì)胞器、細(xì)胞器-細(xì)胞骨架之間的多種新型相互作用，深化了對(duì)這些結(jié)構(gòu)復(fù)雜行為的理解。微管生長(zhǎng)和收縮事件的精確測(cè)量有助于區(qū)分不同的微管動(dòng)態(tài)失穩(wěn)模式。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ER）與其他細(xì)胞器或微管之間的相互作用分析揭示了新的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)重塑機(jī)制，如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)搭載在可運(yùn)動(dòng)細(xì)胞器上。而且，研究發(fā)現(xiàn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)-線粒體接觸點(diǎn)可促進(jìn)線粒體的分裂和融合。
中國(guó)科學(xué)院外籍院士、美國(guó)杜克大學(xué)王小凡教授評(píng)論認(rèn)為，這項(xiàng)工作發(fā)展了一項(xiàng)可視化活細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞器與細(xì)胞骨架動(dòng)態(tài)相互作用和運(yùn)動(dòng)的新技術(shù)，將會(huì)把細(xì)胞生物學(xué)帶入一個(gè)新時(shí)代，有助于更好地理解活細(xì)胞條件下的分子事件，也提供了一個(gè)從機(jī)制上洞察關(guān)鍵生物過程的窗口，可對(duì)生命科學(xué)整個(gè)學(xué)科產(chǎn)生重大影響。
