Μικροσκοπία Φθορισμού Μέρος 3 ο

Σχετικά έγγραφα
Μικροσκοπία Φθορισμού Μέρος 3 ο

Μικροσκοπία Φθορισμού Μέρος 2 ο

Μικροσκοπία Φθορισμού (Fluorescence Microscopy)

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΔΙΑ ΒΙΟΥ ΜΑΘΗΣΗΣ ΑΕΙ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΙΚΑΙΡΟΠΟΙΗΣΗ ΓΝΩΣΕΩΝ ΑΠΟΦΟΙΤΩΝ ΑΕΙ (ΠΕΓΑ)

Το μικροσκόπιο ως αναλυτικό όργανο. Το μικροσκόπιο δεν μας δίνει μόνο εικόνες των παρασκευασμάτων μας.

Μικροσκοπία φθορισμού Ι

ΦΑΣΜΑΤΑ ΕΚΠΟΜΠΗΣ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ

Βασικές αρχές της οπτικής μικροσκοπίας (light microscopy)

Εισαγωγή σε οπτική και μικροσκοπία

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΔΙΑ ΒΙΟΥ ΜΑΘΗΣΗΣ ΑΕΙ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΙΚΑΙΡΟΠΟΙΗΣΗ ΓΝΩΣΕΩΝ ΑΠΟΦΟΙΤΩΝ ΑΕΙ (ΠΕΓΑ)

Περίθλαση υδάτινων κυμάτων. Περίθλαση ηλιακού φωτός. Περίθλαση από εμπόδιο

Το οπτικό μικροσκόπιο II

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ (SPECTROMETRIC TECHNIQUES)

Ανοσοxημικές μέθοδοι προσδιορισμού. Συνεστιακή Μικροσκοπία ΕLISA. Άννα-Μαρία Ψαρρά Λάρισα, 2016

LASER και ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΣΤΗΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗΣ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΟ. Ηλεκτρονικό Μικροσκόπιο Διέλευσης ή Διαπερατότητας

Το φως διαδίδεται σε όλα τα οπτικά υλικά μέσα με ταχύτητα περίπου 3x10 8 m/s.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ

ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ: Τα άτομα έχουν διακριτές ενεργειακές στάθμες ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΣΤΑ ΦΑΣΜΑΤΑ

Δx

Ειδικές Μέθοδοι Ανάλυσης Κυτταρικών Διεργασιών

ΚΥΤΤΑΡΟΜΕΤΡΙΑ ΡΟΗΣ FLOW CYTOMETRY

ΚΥΤΤΑΡΟΜΕΤΡΙΑ ΡΟΗΣ FLOW CYTOMETRY

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

ΘΕΜΑ Β Β.1 Α) Μονάδες 4 Μονάδες 8 Β.2 Α) Μονάδες 4 Μονάδες 9

Ενισχυτικές πινακίδες, Ε.Π. Intensifying screens ΑΚΤΙΝΟΛΟΓΙΑ Ι-4

Όλα τα θέματα των εξετάσεων έως και το 2014 σε συμβολή, στάσιμα, ηλεκτρομαγνητικά κύματα, ανάκλαση - διάθλαση ΑΝΑΚΛΑΣΗ ΔΙΑΘΛΑΣΗ

Μονάδες Το γραμμικό φάσμα του ατόμου του υδρογόνου ερμηνεύεται με

Όλα τα θέματα των εξετάσεων έως και το 2014 σε συμβολή, στάσιμα, ηλεκτρομαγνητικά κύματα, ανάκλαση - διάθλαση Η/Μ ΚΥΜΑΤΑ. Ερωτήσεις Πολλαπλής επιλογής

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΙΑΓΝΩΣΕΙΣ ΚΑΙ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ

Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. Μονάδες 5

Μοριακή Φασματοσκοπία I. Παραδόσεις μαθήματος Θ. Λαζαρίδης

είναι τα μήκη κύματος του φωτός αυτού στα δύο υλικά αντίστοιχα, τότε: γ. 1 Β) Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας.

ΟΡΟΣΗΜΟ ΓΛΥΦΑΔΑΣ. 7.1 Τι είναι το ταλαντούμενο ηλεκτρικό δίπολο; Πως παράγεται ένα ηλεκτρομαγνητικό

ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΓΕΝ. ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΑΤΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΜΑ 1 ο.

Μέθοδοι έρευνας ορυκτών και πετρωμάτων

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: 1 η - ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 14/09/2014 ΘΕΜΑ Α

1 ο ΘΕΜΑ Α. Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝ. ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ

προς τα θετικά του x άξονα. Ως κύμα η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία (άρα και το φως) ικανοποιούν τη βασική εξίσωση των κυμάτων, δηλαδή: c = λf (1)

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: ΘΕΡΙΝΑ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 10/11/2013

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ. Άσκηση 2 η : Φασματοφωτομετρία. ΓΕΩΠΟΝΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Γενικό Τμήμα Εργαστήριο Χημείας

Φασματοσκοπίας UV/ορατού Φασματοσκοπίας υπερύθρου Φασματοσκοπίας άπω υπερύθρου / μικροκυμάτων Φασματοσκοπίας φθορισμού Φασματοσκοπίας NMR

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: ΘΕΡΙΝΑ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 16/11/2014 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΡΧΩΝ ΜΑΡΚΟΣ ΘΕΜΑ Α

ΑΡΧΕΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ (Y2204) Βασιλάκης Εμμανουήλ Επίκ. Καθηγητής Τηλεανίχνευσης

Ατομική Φυσική. Η Φυσική των ηλεκτρονίων και των ηλεκτρομαγνητικών δυνάμεων.

ΘΕΜΑ Α Στις ερωτήσεις Α1 Α4 να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Φωτοσύνθεση: η διεργασία που τρέφει τη βιόσφαιρα. η τροφή

Κυματική Φύση του φωτός και εφαρμογές. Περίθλαση Νέα οπτικά μικροσκόπια Κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ

Η ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΟΥ ΑΤΟΜΟΥ ΤΟΥ ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΤΑΞΗΣ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΤΑΡΤΗ 21 ΜΑΪΟΥ 2008 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ: ΦΥΣΙΚΗ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΕΞΙ (6)

Νέα Οπτικά Μικροσκόπια

ΑΡΧΗ 2ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΤΑΞΗ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΑ

ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ

Φυσικές Επιστήμες Σχολή Θετικών Επιστημών και Τεχνολογίας

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΑ

ΠΟΥ ΔΙΑΔΙΔΕΤΑΙ ΤΟ ΦΩΣ

ΜΟΡΙΑΚΗ ΦΘΟΡΙΣΜΟΜΕΤΡΙΑ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΠΡΩΤΟ ΤΟ ΦΩΣ

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ/Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: ΑΠΟΦΟΙΤΟΙ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 09/01/12 ΛΥΣΕΙΣ

Μετά την κυψελίδα ροής

Η Φύση του Φωτός. Τα Β Θεματα της τράπεζας θεμάτων

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

Φασματοφωτομετρία. Φασματοφωτομετρία είναι η τεχνική στην οποία χρησιμοποιείται φως για τη μέτρηση της συγκέντρωσης χημικών ουσιών.

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑΚΗ ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΑΤΟΜΩΝ ΚΑΙ ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ LASER ΤΜΗΜΑ ΟΠΤΙΚΗΣ & ΟΠΤΟΜΕΤΡΙΑΣ ΑΤΕΙ ΠΑΤΡΑΣ

Το οπτικό μικροσκόπιο και ο τρόπος χρήσης του

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ: ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ/Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: ΘΕΡΙΝΑ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ:

ΦΥΣΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΤΗΝ ΑΝΟΡΓΑΝΗ ΧΗΜΕΙΑ

ΑΣΚΗΣΗ 5. Ερωτήσεις προετοιμασίας (Να απαντηθούν στην εργαστηριακή αναφορά)

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 - ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ

ΟΠΤΙΚΗ ΦΩΤΟΜΕΤΡΙΑ. Φως... Φωτομετρικά μεγέθη - μονάδες Νόμοι Φωτισμού

Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΦΥΣΙΚΗ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ÎÕÓÔÑÁ

10. Το ορατό φως έχει μήκη κύματος στο κενό που κυμαίνονται περίπου από: α nm β. 400nm - 600nm γ. 400nm - 700nm δ. 700nm nm.

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ

Διάλεξη 10: Ακτίνες Χ

Νανοκουκίδες Άνθρακα

Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας. Πολυτεχνική Σχολή ΘΕΜΑΤΙΚΗ : ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ Ηµεροµηνία: Κυριακή 1 Απριλίου 2012 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΑ

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ. Στις παρακάτω ερωτήσεις 1-4, να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα, το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ-ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΤΗ ΦΥΣΗ ΦΩΤΟΣ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΑ

ΑΡΧΕΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ (Y2204) Βασιλάκης Εµµανουήλ Λέκτορας Τηλεανίχνευσης

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΚΥΜΑΤΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ

Α1. Πράσινο και κίτρινο φως προσπίπτουν ταυτόχρονα και µε την ίδια γωνία πρόσπτωσης σε γυάλινο πρίσµα. Ποιά από τις ακόλουθες προτάσεις είναι σωστή:

ΔΙΑΣΚΕΔΑΣΜΟΣ & ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ

Ακτίνες επιτρεπόμενων τροχιών (2.6)

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΑ

Τηλεπισκόπηση - Φωτοερμηνεία

ΚΕΦ.7 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΑΝΑΛΥΣΕΩΣ Μ. ΚΟΥΠΠΑΡΗΣ - ΠΑΡΑΔΟΣΕΙΣ ΑΝΑΛΥΤΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΙΙ

γ ρ α π τ ή ε ξ έ τ α σ η σ τ ο μ ά θ η μ α Φ Υ Σ Ι Κ Η Γ Ε Ν Ι Κ Η Σ Π Α Ι Δ Ε Ι Α Σ B Λ Υ Κ Ε Ι Ο Υ

Κυματική φύση της ύλης: ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ. Φωτόνια: ενέργεια E = hf = hc/λ (όπου h = σταθερά Planck) Κυματική φύση των σωματιδίων της ύλης:

ΟΡΟΣΗΜΟ ΘΕΜΑ Δ. Δίνονται: η ταχύτητα του φωτός στο κενό c 0 = 3 10, η σταθερά του Planck J s και για το φορτίο του ηλεκτρονίου 1,6 10 C.

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Δ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 24 ΜΑΪΟΥ 2002 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ : ΦΥΣΙΚΗ

Ιστορική αναδρομή του φαινομένου Raman

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 11Α «Γεωμετρική οπτική - οπτικά όργανα» Εισαγωγή - Ανάκλαση

1ο Επαναληπτικό Διαγώνισμα Φυσικής Γενικής Παιδείας Β τάξης Λυκείου.

Transcript:

Μικροσκοπία Φθορισμού Μέρος 3 ο

Τεχνικές Μικροσκοπίας Φθορισμού Κλασσικές τεχνικές» Wide-field fluorescence microscopy (Μικροσκοπία φθορισμού ευρέως πεδίου)» Confocal laser scanning microscopy, CLSM (Συνεστιακή Μικροσκοπία)» 2-photon microscopy

Τεχνικές Μικροσκοπίας Φθορισμού Εξειδικευμένες εφαρμογές» FRET (Fluorescence Resonance Energy Transfer)» FLIM (Fluorescence Lifetime Imaging)» FRAP (Fluorescence Recovery After Photobleaching)» Photoactivation (PA)» TIRF (Total Internal Reflection Fluorescence)

Έστω πρωτεΐνες Α και Β. Αλληλεπιδρούν οι πρωτεΐνες αυτές; Βιοχημικές μέθοδοι (ανοσοκατακρήμνιση) Ο συνεντοπισμός(colocalisation) δύο πρωτεϊνών είναι μια καλή ένδειξη για αλληλεπίδραση αυτών Μελέτη συνεντοπισμού πρωτεϊνών με συνεστιακή μικροσκοπία: Σήμανση των πρωτεϊνών με φθορίζουσες χρωστικές Παρατήρηση

Συνεστιακή Μικροσκοπία 488 nm 620 nm 520 nm protein-a:fitc (πράσινο) FITC 488 nm (400-520) 550 nm Excited state 520 nm (500-560) Ground state 550 nm (480-600) Excited state protein-b:tritc (κόκκινο) Οι πρωτεΐνες A και B συνεντοπίζονται (κίτρινο) (εγγύτητα 50-100 nm) Ground state Αυτή είναι μια καλή ένδειξη για αλληλεπίδραση των δύο πρωτεϊνών TRITC 620 nm (550-650)

Συνεντοπισμός των μιτωτικών πρωτεϊνών Aurora-B και INCENP με συνεστιακή μικροσκοπία Human carcinoma cells Aurora-B DNA INCENP DNA Aurora-B INCENP Aurora-B INCENP DNA

FRET (Fluorescence Resonance Energy Transfer) Μέθοδος για περαιτέρω διερεύνηση μοριακών αλληλεπιδράσεων φθοριζόντων μορίων (συνήθως πρωτεϊνών) Ανιχνεύει εγγύτητα μορίων περίπου 1-10 nm (Εκπέμπεται φθορισμός από μεταφορά ενέργειας μεταξύ φθοριζόντων μορίων -FRET)

FRET (Fluorescence Resonance Energy Transfer) 488 nm FRET 620 nm 520 nm Protein-A:FITC Protein-B:TRITC FITC Excited state Part of energy transfers Excited state TRITC Κατάσταση FRET: Διέγερση του δότη (GFP) αλλά ανίχνευση εκπομπής μόνο του δέκτη (RFP) Ground state Ground state

FRET (Fluorescence Resonance Energy Transfer) 488 nm NO FRET situation 520 nm Protein-A:FITC Protein-B:TRITC Excited state ΝΟ FRET FITC Δεν ανιχνεύεται φθορισμός στα 620 nm (κόκκινο) Ground state

FRET Αρχή της μεθόδου: Ο χρήστης διεγείρει το μόριο δότη ενέργειας το οποίο εκπέμπει φθορισμό μικρότερου μήκους κύματος (π.χ πράσινο) και ανιχνεύει φθορισμό από το μόριο δέκτη ενέργειας, το οποίο εκπέμπει σε μεγαλύτερο μήκος κύματος (π.χ. κόκκινο) Εάν τα φθορίζοντα μόρια είναι πολύ κοντά μεταξύ τους ώστε να αλληλεπιδρούν, μέρος της ενέργειας εκπομπής του δότη απορροφάται από το μόριο-δέκτη και προκαλεί φθορισμό του τελευταίου

FRET Μελέτες FRET πραγματοποιούνται σε μικροσκόπιο confocal με το κατάλληλο software Εφαρμογή σε ζωντανά ή μονιμοποιημένα κύτταρα Απαιτείται: Κατάλληλο ζευγάρι φθοριζόντων χρωστικών για FRET Επικάλυψη μεταξύ φάσματος εκπομπής δότη (Donor) και φάσματος απορρόφησης δέκτη (Acceptor) Διακριτά φάσματα εκπομπής δότη και δέκτη

FRET Συνηθισμένα Προβλήματα: ΗέντασητουσήματοςFRET εξαρτάται όχι μόνο από την αλληλεπίδραση μεταξύ δότη και δέκτη, αλλά και τη συγκέντρωση των φθοριζόντων μορίων του δέκτη Εάν χρησιμοποιείται ως δέκτης φθορίζων αντίσωμα έναντι της πρωτεΐνης, η έντασητουσήματοςfret εξαρτάται από τη συγκέντρωση του αντισώματος και την ικανότητα αυτού να αναγνωρίζει τον αντίστοιχο επίτοπο της πρωτεΐνης

FLIM (Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy) Μετράει το χρόνο ζωής (lifetime) της διεγερμένης κατάστασης του φθορίζοντος μορίου δότη FITC Κάθε μόριο έχει ιδιαίτερο χρόνο ζωής της διεγερμένης κατάστασης t=lifetime Αυτός ο χρόνος μπορεί να μεταβληθεί από το τοπικό περιβάλλον: Συγκεντρώσεις ιόντων Συγκέντρωση οξυγόνου ph Αλληλεπιδράσεις (FRET) με άλλα φθορίζοντα μόρια

Μετρήσεις FLIM-FRET FRET 488 nm confocal image 620 nm 520 nm 488 nm FLIM-FRET measurement 520 nm 550 nm protein-a:fitc (Green) protein-b:tritc (Red) Aνιχνεύεται εκπομπή φθορισμού στα 520 nm και προσδιορίζεται ο χρόνος ζωής της διεγερμένης κατάστασης του FITC (Δt) σε συγκεκριμένη περιοχή του δείγματος

Μετρήσεις FLIM-FRET FRET 488 nm NO FRET situation 520 nm 488 nm FRET situation 520 nm 620 nm FITC NO FRET Δt 1 Excited state FITC FRET Excited state Part of energy transfers Excited state TRITC Δt 2 < Δt 1 Δt 2 Ground state Ground state Ground state

FLIM Lifetime histogram Ταυτόχρονη διέγερση πολλών ηλεκτρονίων και προσδιορισμός του χρόνου πουαπαιτείταιγιατοκαθένανα επανέλθει στη βασική στοιβάδα (να εκπέμψει φωτόνιο) Time (nsec)

Παράδειγμα μετρήσεων FLIM Control: Protein-A:GFP GFP histogram Protein-A:GFP Protein B:RFP GFP histogram FRET! (protein A interacts with protein B!)

Σύνοψη FLIM Χρησιμοποιείται για τη διερεύνηση μοριακών αλληλεπιδράσεων πρωτεϊνών (1-10 nm) σε ζωντανά ή μονιμοποιημένα κύτταρα Εξακολουθεί να απαιτείται: Κατάλληλο ζευγάρι φθοριζόντων χρωστικών για FRET Όμως: Δεν επηρεάζεται η μέτρηση από τη συγκέντρωση των φθοριζόντων μορίων του δέκτη ή την ποιότητα του αντισώματος έναντι του δέκτη Μελέτες FLIM πραγματοποιούνται σε μικροσκόπιο confocal με το κατάλληλο software Εφαρμογή σε ζωντανά ή μονιμοποιημένα κύτταρα

Τεχνικές Μικροσκοπίας Φθορισμού Εξειδικευμένες εφαρμογές» FRET (Fluorescence Resonance Energy Transfer)» FLIM (Fluorescence Lifetime Imaging)» FRAP (Fluorescence Recovery After Photobleaching)» Photoactivation (PA)» TIRF (Total Internal Reflection Fluorescence)

FRAP και Photoactivation Μετρούν την ικανότητα βιομορίων (πρωτεΐνες, λιπίδια, υδατάνθρακες) να μετακινούνται κάτω από διάφορες συνθήκες Μελέτη δυναμικών κυτταρικών διεργασιών όπως μεταφορά μορίων από μεμβράνες, αναδιοργάνωση του κυτταροσκελετού, κυτταρική κίνηση, κ.ά. Ζωντανά κύτταρα Ομοιοπολική πρόσδεση ή υβρίδια (fusion) των βιομορίων που θέλουμε να μελετήσουμε με φθορίζοντα μόρια Χρησιμοποιείται point-detection/scanning μικροσκόπιο confocal

FRAP (Fluorescence Recovery After Photobleaching) Οι φθορίζουσες χρωστικές διεγείρονται από φως κατάλληλης συχνότητας και εκπέμπουν ακτινοβολία φθορισμού Εάν η ακτινοβολία διέγερσης είναι μεγάλης έντασης, η φθορίζουσα χρωστική θα «ξεβάψει» πολύ γρήγορα (photobleaching) και δεν θα μπορεί να εκπέμψει ακτινοβολία φθορισμού από εκεί και πέρα Στην FRAP μετράμε πόσο γρήγορα αυτή η περιοχή με τα «ξεβαμμένα» μόρια θα αρχίσει να φθορίζει και πάλι λόγω κίνησης φθοριζόντων μορίων από γειτονικές περιοχές

Παράδειγμα FRAP: κίνηση μορίων ακτίνης actin:gfp before 0.65 s 0.78 s Ρίχνουμε σε μικρή περιοχή φθοριζόντων μορίων πολύ έντονη ακτινοβολία και ξεβάφουμε τα φθορίζοντα μόρια (μαύρη περιοχή) Εάν τα μόρια μπορούν να κινηθούν, φθορίζοντα μόρια από τη γύρω περιοχή θα αρχίσουν να αναμιγνύονται με τα ξεβαμμένα και η μαύρη περιοχή σταδιακά θα αρχίσει και πάλι να φθορίζει Μετράμε τα επίπεδα φθορισμού της περιοχής αυτής πριν και μετά το photobleaching

FRAP Καθώςοφθορισμόςεπανέρχεται στη φθορίζουσα περιοχή προσδιορίζονται δύο παράμετροι: Πόσος φθορισμός επανακτάται μετά το photobleaching (Recovery = Υ/ Χ 100%) B. Πόσο γρήγορα γίνεται η επανάκτηση (κλίση της καμπύλης 3) Όσο πιο ταχεία και πλήρης η επανάκτηση του φθορισμού τόσο πιο γρήγορη και ελεύθερη η κίνηση των μορίων fluorescence 1. Φθορισμός πριν το photobleaching 2. Photobleach Καμπύλη έντασης φθορισμού μετά από photobleaching 3. Φθορίζοντα μόρια επανέρχονται στη photobleached περιοχή 4. Σταθεροποίηση

Παράδειγμα FRAP Σήμανση των λιπιδίων της κυτταρικής μεμβράνης με φθορίζουσα στο κόκκινο ουσία και διερεύνηση του μοντέλου «υγρού μωσαϊκού» της κυτταρικής μεμβράνης με FRAP

Photoactivation (PA) Όπως και η FRAP, μετράει την ικανότητα βιομορίων (πρωτεΐνες, λιπίδια, υδατάνθρακες) να μετακινούνται κάτω από διάφορες συνθήκες Εφαρμόζεται σε ζωντανά κύτταρα Τα βιομόρια που μελετούμε σημαίνονται με φθορίζουσες ουσίεςπαράγωγα της GFP (photoactivated GFP, PA-GFP) τα οποία εκπέμπουν έως 100 φορές πιο έντονα από την «απλή» GFP Χρησιμοποιείται point-detection/scanning μικροσκόπιο confocal

Παράδειγμα PA: κίνηση μορίων ακτίνης κατά το σχηματισμό lamellipodia κατά τη διήθηση Εικόνες από ταινία photoactivation Ενεργοποίηση γραμμής F-actin:PA-GFP σε lamellipodia Η ενεργοποιημένη πρωτεΐνη κινείται γρήγορα (msec)

Photoactivation (PA) Καμπύλη έντασης φθορισμού μετά από photoactivation Όσο πιο ταχεία και πλήρης η μείωση του φθορισμού τόσο πιο γρήγορη και ελεύθερη η κίνηση των μορίων Relative intensity T 1/2 = 2.90 ± 0.16 Time (sec)

Τεχνικές Μικροσκοπίας Φθορισμού Εξειδικευμένες εφαρμογές» FRET (Fluorescence Resonance Energy Transfer)» FLIM (Fluorescence Lifetime Imaging)» FRAP (Fluorescence Recovery After Photobleaching)» Photoactivation» TIRF (Total Internal Reflection Fluorescence)

TIRF (Total Internal Reflection Fluorescence) Τεχνική η οποία επιτρέπει εξαιρετικά λεπτές οπτικές τομές στην επιφάνεια επαφής των κυττάρων με το γυάλινο υπόστρωμα πάνω στο οποίο μεγαλώνουν Χρησιμοποιείται κυρίως σε ζωντανά κύτταρα για μελέτη λειτουργιών της κυτταρικής μεμβράνης, παρατήρηση της δυναμικής του κυτταροσκελετού, μελέτη της διακίνησης πρωτεϊνών και κυστιδίων, της κυτταρικής πρόσδεσης και κίνησης, κ.ά. Πρωτεΐνες προς παρατήρηση υβριδικές (fused) με παράγωγα της GFP H TIRF ονομάζεται έτσι διότι απαιτεί ολική ανάκλαση της ακτινοβολίας διέγερσης

TIRF cell membrane aqueous cytoplasm glass slide evanescent wave range objective excitation beam emission beam Η ακτινοβολία διέγερσης πρέπει να πέσει στη διαχωριστική επιφάνεια γυαλιού-υδάτινου μέσου με συγκεκριμένη γωνία ώστε να ανακλαστεί ολόκληρη Στην επιφάνεια αυτή δημιουργείται λεπτή ζώνη (~100 nm) παροδικής φθορίζουσας ακτινοβολίας (evanescent wave region) To evanescent ηλεκτρομαγνητικό κύμα χρησιμοποιείται για τη δημιουργία εικόνας φθορισμού

cell membrane aqueous cytoplasm evanescent wave range TIRF glass slide excitation beam objective Επειδή το evanescent κύμα προέρχεται από λεπτή περιοχή του κυττάρου (~100 nm), το background είναι πολύ μικρότερο σε σχέση π.χ. με τη μικροσκοπία confocal (πάχος οπτικής τομής ~500 nm) και ασθενικά φθορίζοντα σήματα γίνονται ορατά με μεγαλύτερη ευκρίνεια emission beam Επειδή η evanescence ακτινοβολία δημιουργείται στην οριακή ζώνη κυττάρουγυάλινου slide, είναι κατάλληλη για μελέτη της κυτταρικής μεμβράνης (πάχους ~ 15 nm) και της κοντινής σε αυτήν περιοχής του κυτταροπλάσματος Για TIRF απαιτείται ειδικό μικροσκόπιο φθορισμού wide-field με αντικειμενικούς φακούς μεγάλου ΝΑ και πυκνωτή με ρυθμιζόμενη γωνία πρόσπτωσης του φωτός

Παραδείγματα TIRF Cell focal adhesions Wide-field fluorescence TIRF Integrin:GFP

Παραδείγματα TIRF Focal adhesions, Lasp (wide-field fluorescence) Focal adhesions, Lasp (TIRF)

Παραδείγματα TIRF Lasp in confocal sectioning Lasp in TIRF mode

Σύνοψη τεχνικών μικροσκοπίας φθορισμού Method Excitation Detection Sectioning Sample thickness Use Wide-field Whole sample Whole sample No sectioning 10-50μm Simple fluorescence samples Confocal Whole sample One z-plane ~500nm 10-50μm High contrast images, optical sectioning 2-Photon One z-plane One z-plane ~700nm up to 1mm Deep tissue imaging, optical sectioning FLIM/FRET Whole sample One z-plane ~500nm 10-50μm Protein interactions FRAP + photoactivation 405 laser (UV) Point detection Point detection 10-50μm Dynamics/mobility TIRF Only bottom plane Only bottom plane ~100nm 10-50μm Membrane dynamics