Вирусы в свете и электронах: новый метод микроскопии

Ученые из Медицинской школы Университета Эмори и Детского здравоохранения Атланты разработали рабочие процессы для крио-корреляционной световой и электронной микроскопии (крио-CLEM). Метод позволяет визуализировать вирусы, такие как ВИЧ, респираторно-синцитиальный вирус (RSV), корь, грипп и Зика, в их нативном состоянии, без искажений, возникающих при очистке.

Суть метода

• Инфицированные клетки выращивают на хрупких золотых сетках с углеродным покрытием и витрифицируют (быстро охлаждают, предотвращая образование кристаллов льда).
• Затем образцы исследуют с помощью крио-флуоресцентной световой микроскопии и крио-электронной томографии при температурах ниже -150°C.
• Световая микроскопия после витрификации предотвращает рост и смещение клеток между этапами исследований.

Ключевые преимущества

• Сохранение нативной структуры: Изучение вирусов в контексте инфицированных клеток, а не очищенных препаратов, позволяет видеть, как вирусы проникают в клетки и собираются внутри них.
• Высокое разрешение: Крио-электронная томография позволяет получать изображения отдельных интактных вирусов и вирусных белков с высоким разрешением, в некоторых случаях близким к атомарному, с помощью субтомограммного усреднения.
• Корреляция данных: Программное обеспечение объединяет данные двух режимов визуализации, а использование флуоресцентных белков и зондов облегчает навигацию.

Ограничения и перспективы

Метод лучше всего работает с клетками, которые могут расти плоско, так как стандартный электронный пучок не может проникнуть в клеточные тела толщиной более ~1 микрон. Однако технику потенциально можно расширить для изучения нейронов или бактериальных биопленок.

«Мы видим себя создающими мосты между световой и электронной микроскопией и открывающими новые области для биологических вопросов», — говорит Элизабет Р. Райт, директор центра микроскопии и соавтор методики, опубликованной в Nature Protocols в январе 2017 года.