3D Analysis of Nuclear Nanostructures by Spatially Modulated Illumination Microscopy

通过空间调制照明显微镜对核纳米结构进行 3D 分析

• 批准号: 5392174
• 负责人: Professor Dr. Christoph Cremer
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Molekulare Biologie gGmbH (IMB)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Priority Programmes
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2002-12-31 至 2011-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5392174?language=en
• 关键词: 3D; Analysis; Nuclear; Nanostructures; Spatially

Ziel dieses Projekts ist es, ein bestehendes "Spatially Modulated Illumination"(SMI)-Mikroskop für die Anregungswellenlängen 488 nm und 647 nm um die neuen Anregungswellenlängen 514 nm und 568 nm zu ergänzen, wobei gleichzeitig die Bildaufnahmegeschwindigkeit des SMI-Systems von ca. 2 Minuten auf einige Sekunden verkürzt werden soll. Damit wird die Grundlage geschaffen für die fernfeldoptische Analyse spezifischer aktiver Chromatin-Komplexe in Säuger-Zellkernen "in vivo" unter Verwendung der Fluoreszierenden Proteine GFP und dsRed bzw. der nicht-spezifischen "in vivo"-Fluorochrom-Markierung von DNA mit CY5; oder von YFP, dsRed und Cy5. Kombinationen anderer Fluorochrome sind möglich, soweit sie bei den genannten Wellenlängen anregbar sind. Das zu etablierende Gerät soll für die genannten Anregungswellenlängen eine "topologische" Auflösung (Positionen, gegenseitige Distanzen der markierten Targets) im 20-Nanometer-Bereich (1 nm = 0,001 mm) erreichen. Zusätzlich erlaubt die SMI-Methode eine Größenauflösung spezifisch markierter Objekte im Bereich von 30 - 40 nm (ca. 1/15 - 1/20 der Anregungswellenlänge). Das so ausgebaute SMI-Mikroskop soll in verschiedenen Einzelprojekten für die optische Analyse aktiver Chromatin-Komplexe eingesetzt werden. Summary: The goal of this project is to further develop an existing "Spatially Modulated Illumination-" (SMI-) microscope for the excitation wavelengths 488 nm and 647 nm into a 4-excitation wavelength instrument (488 nm, 514 nm, 568 nm, 647 nm). Simultaneously, the registration time of the instrument will be reduced from the present several minutes to a few seconds. These technical developments will make possible the far field light optical analysis of active chromatin complexes in mammalian cell nuclei "in vivo", using the Green Fluorescing Proteins GFP and dsRed in combination with the in vivo staining of DNA with CY5; or of YFP, dsRed and CY5. Combinations of other fluorochromes excitable at the wavelengths given may also be used. The optical analysis device to be constructed will have for the above mentioned excitation wavelengths a "topological" resolution (positions, distances between labelled targets) in the 20 nm range (1 nm = 0,001 mm). In addition, the SMI-method allows a size resolution of specifically labelled objects down to 30 - 40 nm (corresponding to 1/15 - 1/20 of the exciting wavelength). The SMI-instrument built will be used in various studies for the optical analysis of active chromatin complexes.

Ziel dieses Projekts ist es, ein bestehendes “空间调制照明”(SMI)- microskop fr die Anregungswellenlängen 488 nm和647 nm um die neuen Anregungswellenlängen 514 nm和568 nm zu ergänzen， wobei gleichzeitig die Bildaufnahmegeschwindigkeit des SMI- systems von ca. 2 Minuten auf einige Sekunden verkkrzt werden soll。在荧光蛋白（GFP）和dsRed bzw的研究下，在Säuger-Zellkernen“体内”分析spezifischer - aktiver染色质复合物。der night -spezifischen“体内”-荧光染料标记DNA mitcy5；oder von YFP， dsRed和Cy5。合成荧光染料möglich，合成荧光染料Wellenlängen。Das zu etablierende Gerät soll f<e:1> r die genannten Anregungswellenlängen eine "topologische" Auflösung (Positionen, gegenseitige disstanzen der markierten Targets) im 20- nano - bereich (1 nm = 0,001 mm) erreichen。Zusätzlich erlaubt die SMI-Methode eine Größenauflösung spezifisch marketer object in Bereich von 30 - 40 nm（约1/15 - 1/20 der Anregungswellenlänge）。[4]采用smi - microskop技术，对肝脏染色质复合体进行了光学分析。摘要：本项目的目标是将现有的激发波长为488 nm和647 nm的“空间调制照明”（SMI）显微镜进一步发展为4激发波长仪器（488 nm, 514 nm, 568 nm, 647 nm）。同时，仪器的注册时间将从目前的几分钟缩短到几秒钟。这些技术的发展将使利用绿色荧光蛋白GFP和dsRed结合CY5对DNA进行体内染色，对哺乳动物细胞核内活性染色质复合物进行远场光学分析成为可能；或YFP， dred和CY5。在给定波长下可激发的其它荧光染料的组合也可以使用。要构建的光学分析装置将对上述激发波长具有20 nm范围内的“拓扑”分辨率（位置，标记目标之间的距离）（1nm = 0.001 mm）。此外，smi方法允许特定标记物体的尺寸分辨率降至30 - 40 nm（对应于激发波长的1/15 - 1/20）。建造的smi仪器将用于各种研究，用于活性染色质复合物的光学分析。