細(xì)胞有絲分裂，在某種程度上依賴于將紡錘體延伸以拉開染色體對(duì)的小細(xì)胞器。在它們執(zhí)行這一重要任務(wù)及其他任務(wù)之前，這些微小的圓柱結(jié)構(gòu)——在動(dòng)物中被稱為中心粒，在酵母中被稱為紡錘體極體（SPBs）——必須進(jìn)行自我復(fù)制。
然而，由于當(dāng)前顯微鏡的限制，關(guān)于這個(gè)納米級(jí)過程的許多見解，仍然沒有得以揭示。光學(xué)方法不能解決低于某些波長(zhǎng)極限的物體，而非光學(xué)方法，如電子顯微鏡只能研究無(wú)生命的細(xì)胞。
現(xiàn)在研究小組設(shè)計(jì)出一種新的光學(xué)技術(shù)————結(jié)構(gòu)照明顯微鏡和單顆粒平均法相結(jié)合，來解決活酵母細(xì)胞中SPB復(fù)制的單個(gè)組件。在這個(gè)過程中，他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多曾被認(rèn)為很老套的驚人事實(shí)。不僅如此，他們還在細(xì)胞成像領(lǐng)域開辟了新的可能性。
研究人員說：“使用SIM來研究SPB結(jié)構(gòu)，*改變了我們可以問答的問題類型，因?yàn)闃颖緮?shù)量不再受限制， SIM很可能在活細(xì)胞中起作用。"
多年來，EM——使用一束電子來實(shí)現(xiàn)分子甚至原子級(jí)分辨率，已經(jīng)成為研究SPBs理所當(dāng)然的技術(shù)手段。然而，EM有它的重大限制，例如，它在活細(xì)胞中不起作用。
該研究小組選擇SIM作為一種光學(xué)替代品。SIM使用水平線的激光產(chǎn)生場(chǎng)，向一個(gè)樣本上投射一個(gè)干擾圖案。根據(jù)研究人員介紹，對(duì)這些模式進(jìn)行分析，可使研究人員能夠有效地將分辨率翻倍。
就其所有優(yōu)點(diǎn)來說，SIM還涉及篩選相當(dāng)多的噪音。要處理這個(gè)問題，并且更好地定位研究中的物體——可以假定它們有不同的形狀和位置，該研究團(tuán)隊(duì)轉(zhuǎn)向SPA。在這項(xiàng)技術(shù)中，研究人員將大量的圖像在三維空間中沿著參考點(diǎn)對(duì)齊，然后將它們分為一個(gè)個(gè)單一的特征圖像。結(jié)果得到一副關(guān)于“細(xì)胞內(nèi)發(fā)生了什么"的更清晰、更可靠的圖片。
SPA-SIM技術(shù)構(gòu)成了雙色結(jié)構(gòu)照明顯微鏡方法的一部分，這種方法使用內(nèi)源性表達(dá)的熒光蛋白的衍生物。通過基因技術(shù)，研究人員使目標(biāo)蛋白質(zhì)與2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的熒光蛋白相融合，它們將在酵母自然表達(dá)該基因的時(shí)候，呈現(xiàn)出來。
根據(jù)研究人員介紹，這項(xiàng)研究將SPA與SIM結(jié)合使用，是*篇關(guān)于雙色超分辨率SPA的論文。此外，其他的研究都集中在幾個(gè)蛋白質(zhì)對(duì)，而目前的研究則描述了相當(dāng)大一部分的大的、多蛋白質(zhì)復(fù)合物。"
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