细胞生物学 教学课件 ppt 作者 李瑶 主编第2章 细胞生物学的研究方法.ppt

* * 细胞的系统生物学 系统地研究并理解细胞的结构与行为 — 细胞的所有大分子 — 在整个机体中研究细胞的效应 Cytomics 细胞组学 * * * * 数字细胞 (Digital cell) （E-cell) 活细胞的计算机模型，反映细胞内分子的互作网络 /software/e-cell-system E-Cell 计算机模拟细胞。 E-Cell Project 国际合作研究项目，旨在发展有关 的理论，技术，软件等平台，以获 得完整的细胞模型。 E-Cell System 细胞模拟软件系统，用于诸如生物 细胞那样复杂系统的高通量大规模 分析。 * * * * 基因芯片 Gene Microarray * * 细胞是生命科学研究的重要模型 生物体的基本单位 具有生命的所有特性 3. 完整的遗传物质 4. 完整的基因调控系统 有关细胞的研究技术合手 段快速发展 * * * * * * * FRET是通过分子间的电偶极相互作用将供体激发态能量转移到受体激发态的过程,它是一种非辐射跃迁[2?]，发生FRET时，分子间距离小于10nm。如果发生FRET，则供体通路信号将淬灭而受体通路信号将激活或增强(Herman,?1998)。FRET显微技术高度依赖如何快速高效地捕获来自标定分子间相互作用的短暂微弱的荧光信号的能力。由于能量传递发生在1-10nm，一个FRET信号代表了一个显微镜图象中的一个特殊位置。这等效于提供了一个额外的放大倍数，使?FRET超越显微镜的分辨率限制而以分子尺度分辨出供体-受体的平均距离，并能显示出受体-供体的相互作用。广泛用于FRET研究的的供体-受体荧光基团来自自发荧光蛋白GFPs.。选择GFPs作为可工作的FRET对，要仔细考虑其光谱特性：对选定的供体受体配对，它们的激发光谱要足够分离，供体发射光谱与受体激发光谱部分重叠(30%)以获得足够的能量传递；供体受体发射光谱的合理分隔，以便独立测量每个荧光基团的荧光。根据生物学应用的不同，有一些FRET对的组合。常用的FRET对荧光基团有：CFP-YFP；CFP-dsRED；BFP-GFP；GFP-dsRED；YFP-dsRED；Cy3-Cy5；Alexa488-Alexa555；Alexa488-Cy3；FITC-?Rhodamine?(TRITC)；YFP-TRITC?；YFP-?Cy3。 * * * Ell fusion * Currently, biologists tend to study the cell structure and behaviors as the ultimate objective to systemically understand the effect of — the molecules on the whole cell, and — the effect of the individual cell on the whole organism as well. * The computational model of living cell, reflecting the molecular networks within a cell. 激光共聚焦扫描显微境  用激光作光源，逐点、逐行、逐面快速扫描。 能显示细胞样品的立体结构。 分辨力是普通光学显微镜的3倍。 用途类似荧光显微镜，但能扫描不同层次，形成立体图像。 LCSM Image of a Xenopus Melanophore microtubule cytoskeleton (green) and the nucleus (blue) / * * Slide 40x 活细胞图像4－维分析 激光共焦显微镜?LSCM * * 活细胞内分子图像追踪 电子显微镜 透射电子显微镜 扫描电子显微镜 透射电子显微镜 以电子束作光源，电磁场作透镜。电子束波长与加速电压(通常50~120KV)的平方根成反比。 由电子照明系统、电磁透镜成像系统、真空系统、记录系统、电源系统等5部分构成。 分辨力0.2nm，放大倍数可达百万倍。 用于观察超微结构（小于0.2μm）。 20世纪60年代问世，用来观察标本表面结构。 分辨力为6~10nm，由于人眼的分辨力（区别荧光屏上距离最近两个光点的能力）为0.2mm，扫描电镜的有效放大倍率为0.2mm/10nm=20000X。 扫描电子显微镜 人类红细胞 扫描隧道显微镜 原理：根据隧道效应设计，当原子尺度的针尖在不到一个纳米的高度上扫描样