Учёные из Лаборатории биологии моря (Marine Biological Laboratory), Дартмутского колледжа (Dartmouth College) и Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл (University of North Carolina at Chapel Hill) создали новый микроскоп, который позволяет определить положение в пространстве и ориентацию отдельных молекул в живых клетках. Результаты работы опубликованы в журнале Proceedings of National Academy of Sciences.
«Все клеточные функции направлены, — объясняет ведущий автор исследования Шалин Мехта (Shalin Mehta) — К примеру, клетки движутся в определённом направлении или разделяются на определённом участке и располагаются так, чтобы дочерние клетки были нужного размера. Это направление задаётся наномасштабным выравниванием молекул в клетках, и новый микроскоп может его зарегистрировать».
Чтобы понять, как работают клеточные элементы, нужно разглядеть составляющие их молекулы размером всего в одну миллиардную метра. Именно они управляют функциями клеток. «Благодаря этому микроскопу, мы можем наблюдать ориентацию отдельной молекулы или нескольких молекул, формирующих структуру более высокого порядка», — говорит член научной группы Томоми Тани (Tomomi Tani). Прибор также фиксирует необходимые для работы белков конформационные изменения.
Оптические поляризационные микроскопы, которые Лаборатории биологии моря разрабатывает с 50-х годов, по словам Мехты, «используют невидимые человеческому глазу свойства света, и позволяют изучать молекулярный порядок ниже предела разрешающей способности микроскопа». Новый прибор уже опробовали в действии, в частности, с его помощью учёные наблюдали помеченные флуоресцентными метками молекулу ДНК и F-актин — длинный спиральный полимер.
Поляризационный микроскоп — микроскоп, предназначенный для исследования взаимодействия образцов с поляризованным светом. Поляризованный свет нередко позволяет выявлять структуру объектов, лежащую за пределами обычного оптического разрешения.