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電子顯微圖片,顯示了土壤中的微生物(黃色部分)在擬南芥根部表面(紫色和藍(lán)色部分)安家的場景。照片作者:Alice Dohnalkova;研究方向:土壤生態(tài)和微生物。 擴(kuò)散張量成像(DTI)圖片,照片顯示了兩條重要的神經(jīng)纖維束:皮質(zhì)脊髓束和胼胝體。為了表現(xiàn)神經(jīng)纖維束的空間位置,科研工作者利用BrainVoyager軟件為照片重新上色:從左到右為紅色、從后向前為綠色,從上至下為藍(lán)色。照片作者:Xiawei Ou,研究方向:大腦發(fā)育和營養(yǎng)。 由電子掃描顯微鏡和共焦熒光顯微鏡(confocal fluorescence microscopy)共同合成而得,目的是探索微粒的形狀如何影響對靶細(xì)胞的作用。圖中藍(lán)綠色和紫色的部分為乳腺癌細(xì)胞,金黃色部分為立方微載體(左上為放大版)。圖片作者:Jenolyn F. Alexander,Veronika Kozlovskaya,Eugenia Kharlampieva,Biana Godin;研究方向:癌癥靶向給藥系統(tǒng)治療。 展示了以細(xì)菌為食的秀麗隱桿線蟲,秀麗隱桿線蟲聚集在細(xì)菌增殖最密集的地方,因此形成了如圖的環(huán)形。秀麗隱桿線蟲是具有神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)最簡單的生物,因此是神經(jīng)生物學(xué)最重要的研究對象之一。照片作者:Adam Brown,David Biron;研究方向:行為神經(jīng)生物學(xué)。 用“糖果”(confetti)熒光標(biāo)記技術(shù)對小鼠細(xì)胞進(jìn)行了標(biāo)記。圖5顯示了成年小鼠細(xì)胞被誘導(dǎo)隨機(jī)表達(dá)4種熒光蛋白的一種,這些細(xì)胞的后代將繼續(xù)表達(dá)與母代細(xì)胞同樣的顏色。當(dāng)多種腫瘤擴(kuò)散到全身時,利用這種技術(shù)可以區(qū)分細(xì)胞來自哪個腫瘤。照片作者:Heinz Baumann,Sean T. Glenn,Mary Kay Ellsworth,Kenneth W. Gross;研究方向:胰腺癌。 大名鼎鼎的埃博拉病毒,圖中用不同顏色標(biāo)注了7種結(jié)構(gòu)蛋白(藍(lán)、綠、品紅),RNA基因組(黃色),以及膜結(jié)構(gòu)(淺紫色)。埃博拉病毒的致死率高達(dá)50%~90%,僅在2014年,就有數(shù)千人因感染埃博拉病毒而死亡。埃博拉病毒三維立體結(jié)構(gòu)圖的繪制有利于人們攻克這一致命病毒。照片作者:David S. Goodsell;研究方向:結(jié)構(gòu)生物學(xué)。 利用同步輻射X射線熒光技術(shù),展示了擬南芥植物葉片中鋅含量水平的熱圖。鋅是人體必需的微量元素,影響300多種酶的功能。科研工作者希望通過研究植物如何獲取、分配鋅元素,來提高作物中鋅的含量。圖片作者:Suzana Car,Maria Hindt,Tracy Punshon,Mary Lou Guerinot;研究方向:植物生物學(xué)和營養(yǎng)學(xué)。 活雞胚胎的顯影圖片,包括發(fā)育中的心臟及血管網(wǎng)絡(luò)等。圖片制作中沒有使用染色技術(shù),代之為使用照片處理軟件增強(qiáng)圖片清晰度。在胚胎發(fā)育過程中,先天性心臟缺陷會改變血液流動模式??蒲泄ぷ髡咔擅畹貙⒒铍u胚胎從蛋殼中轉(zhuǎn)移到容器內(nèi),通過顯微手術(shù)模擬心臟缺陷,進(jìn)而觀察血流模式的改變。圖片作者:Jessica Ryvlin,Stephanie Lindsey和Jonathan Butcher;研究方向:心臟發(fā)育。 這是一幅在共聚焦顯微鏡下對發(fā)育中的果蠅胚胎中神經(jīng)元(綠色)和細(xì)胞骨架(紅色)進(jìn)行成像的圖片,當(dāng)受到壓縮負(fù)荷后(圖左),神經(jīng)元就會在短短幾分鐘內(nèi)伸直(圖右) ,而這是通過多種細(xì)胞骨架蛋白維持并且產(chǎn)生軸向收縮力所完成的。 由ClpYΔI介導(dǎo)的免疫球蛋白結(jié)構(gòu)域Titin I27的展開和遷移的隱性溶劑模型;通過ClpYΔI亞單位的連續(xù)構(gòu)象變化就能夠?qū)lpYΔI環(huán)的周期性開啟和關(guān)閉進(jìn)行模擬,利用CHARMM就能夠進(jìn)行模擬,VMD和Blender可以進(jìn)行描寫。
程序性細(xì)胞死亡的形態(tài)學(xué)檢查。圖中所示的是6個原子力顯微鏡檢查(AFM)組合后對SW480結(jié)腸癌細(xì)胞進(jìn)行的圖像繪制,當(dāng)吸收金納米顆粒偶聯(lián)的光敏劑后就能夠通過激光輻射來誘導(dǎo)程序性細(xì)胞死亡(細(xì)胞凋亡),最終產(chǎn)生常見的細(xì)胞凋亡特征,比如孔隙形成以及膜的粗糙度改變等;假定這些特性具有三維和亞微粒的尺寸,那么AFM或許就是一種進(jìn)行檢測的理想方法,恭喜Eamonn Kennedy獲得本年度生物物理周年度精美圖片第二名。
活體秀麗隱桿線蟲的熒光肌肉。如圖所示,轉(zhuǎn)基因秀麗隱桿線蟲能夠表達(dá)GFP-原肌球調(diào)節(jié)蛋白(綠色)和mCherry-肌球蛋白(紅色)。體壁肌肉中的明顯條理展現(xiàn)出了其正常的肌節(jié)組成,而且當(dāng)肌球蛋白A缺失時,粗細(xì)肌絲之間的重疊部分就能夠被保留下來,利用旋轉(zhuǎn)型磁盤共聚焦顯微鏡就能夠?qū)崿F(xiàn)對重疊區(qū)域的最大強(qiáng)度投影并成像,恭喜Ryan Littlefield獲得本年度生物物理周年度精美圖片第二名。
嶄露頭角流感的“打印”。圖中所示的就是對分子模擬出芽的快照圖像,在膜的包膜中縊縮的頸部結(jié)構(gòu),球狀多聚體刷“fuzzball”能夠通過一種極具吸引力的相互租用來引導(dǎo)膜的成型,這是展現(xiàn)流感病毒蛋白外殼最為簡單的方法。
手工繪制II型內(nèi)含子。圖中所示的是II型內(nèi)含子,其被認(rèn)為是細(xì)菌剪接體的祖先,而且這種內(nèi)含子能夠作為一種關(guān)鍵的生化機(jī)器來完成人類機(jī)體中不成熟的mRNA向成熟的mRNA的轉(zhuǎn)化,恭喜Giulia Palermo獲得本年度生物物理周年度精美圖片第一名。
腸桿菌能夠產(chǎn)生蛋白抗生素來幫助殺滅與其競爭的其它細(xì)菌。為了更好地理解這些潛在的治療潛力,研究人員開發(fā)出了熒光標(biāo)簽,并且利用共聚焦多色顯微鏡(Zeiss LSM780)來進(jìn)行研究。如圖所示,研究人員通過研究設(shè)法鑒別出了細(xì)菌如何通過在生物被膜中隱藏來抵御抗生素療法的攻擊。
利用多色成像技術(shù)獲得了小鼠的中腦截面圖像,這種技術(shù)能夠讓研究人員直接觀察到有色彩的極化圖像,上圖就展示了大腦中20微米厚的大腦斷面冠狀位圖像。
MLKL所形成的陽離子通道。MLKL是細(xì)胞程序性壞死的“劊子手”,其能夠形成新型的陽離子通道來促進(jìn)鎂離子、鈉離子和鉀離子通過;這種通道活性和其誘導(dǎo)細(xì)胞死亡的能力呈現(xiàn)正相關(guān)的關(guān)系,因此,MLKL通道就能夠連接攜帶胞外死亡信號的程序性細(xì)胞壞死,就好像蟲洞連接二維空間一樣;上圖的圖像是雜志Cell Research(volume 26, number 5)的封面圖像。
細(xì)胞衍生的質(zhì)膜囊泡能夠同靶向細(xì)胞相互作用
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