Вирусные снимки Жизнь и смерть в этюдах экспериментальной биологии
В США объявили финалистов конкурса BioArt 2015 года, который проводится Обществом экспериментальной биологии (FASEB). Цель конкурса — показать, что в работе биологов есть место высокому искусству. От переплетений нервных волокон и решеток зубной эмали до молекулярных машин вируса Эбола и раковых клеток — жюри постаралось показать все стороны жизни: и светлую, и темную.
Раскрашенные раковые клетки
Изображение: Heinz Baumann, Sean T. Glenn†, Mary Kay Ellsworth, Kenneth W. Gross / Roswell Park Cancer Institute
Когда по телу распространяются (метастазируют) клетки из нескольких опухолей, становится сложно определить их происхождение. Для этого ученые применили флуоресцентную маркировку методом «конфетти», раскрасив в разные цвета клетки рака поджелудочной железы у мыши (цвет указывает на исходный орган или тип ткани, откуда пришли клетки).
Решетчатая структура зубной эмали
Изображение: Olivier Duverger, Maria I. Morasso / National Institute of Arthritis and Musculoskeletal and Skin Diseases, National Institutes of Health
Эти пушистые перышки — зубная эмаль, самый прочный материал в организме человека. Именно решетчатая структура, которую формируют эмалеобразующие клетки (адамантобласты), и делают эмаль одновременно твердой и гибкой.
Белки вируса Эбола
Изображение: David S. Goodsell / Research Collaboratory for Structural Bioinformatics Protein Data Bank
Семь белков вируса Эбола (различные оттенки синего, зеленого и пурпурного) — это все, что кодирует сверхкомпактный РНК-геном опасного микроорганизма (показан желтым). Из-за небольшого размера вирусных геномов их белкам всегда приходится выполнять множество задач.
Нанотехнологическая медицина
Изображение: Jenolyn F. Alexander / Houston Methodist Research Institute; Veronika Kozlovskaya, Eugenia Kharlampieva, Biana Godin / University of Alabama at Birmingham
Это изображение показывает, как раковые клетки молочной железы контактируют с «упаковками» наночастиц в форме кубиков — в них можно поместить противораковые препараты. Сочетание электронно-сканирующей и конфокальной флуоресцентной микроскопии позволяет ученым увидеть, как различные формы и размеры наночастиц влияют на эффективность доставки лекарств.
Нервные волокна головного мозга человека
Изображение: Xiawei Ou / Arkansas Children's Nutrition Center, Arkansas Children’s Hospital, University of Arkansas for Medical Sciences
Ученые получили трехмерную карту нервных волокон, соединяющих различные участки мозга человека. Картинка была создана методом диффузионно-тензорной визуализации. Показаны две важных связки волокон: корково-спинномозговой путь, который передает сигналы движений из головы в спинной мозг, и мозолистое тело, соединяющее правую и левую половину мозга. Цвета отражают пространственное положение связок согласно программе BrainVoyager: ориентацию слева направо (красный), сзади вперед (зеленый), сверху вниз (синий).
Почвенная бактерия на поверхности корня
Изображение: Alice Dohnalkova / Environmental Molecular Sciences Laboratory, Pacific Northwest National Laboratory
Изящная почвенная бактерия (желтого цвета) устраивается в своем новом доме — на корне резуховидки Таля (фиолетовый и синий цвета). Сейчас биологи активно исследуют, как доступность углерода у поверхности корней определяет состав ризосферы (сообщества микроорганизмов, обитающих у корней растений).
Сердце и кровеносные сосуды цыпленка
Изображение: Jessica Ryvlin, Stephanie Lindsey, Jonathan Butcher / Cornell University
С помощью микрохирургии над живым эмбрионом курицы провели операцию, создав искусственный порок сердца. Такое моделирование на подопытных животных помогает ученым лучше понимать врожденные заболевания у людей.
Круглые черви пожирают бактерии
Изображение: Adam Brown, David Biron / University of Chicago
Колония круглых червей Caenorhabditis elegans во время пиршества. Черви собираются в местах максимальной концентрации бактерий (своей добычи), в данном случае образовав круг. Благодаря своей простой нервной системе, черви помогают ученым исследовать влияние серотонина на поиск пропитания.
Генный контроль над цветком
Изображение: Nathanaёl Prunet , Elliot Meyerowitz, Thomas Jack / California Institute of Technology, Dartmouth College, Howard Hughes Medical Institute
Как у многих других цветов, мужские генеративные органы (тычинки) у резуховидки Таля окружают расположенный в центре женский (пестик). Нормальное развитие этих структур невозможно без точной и своевременной активации генов. Например, ген SUPERMAN (показан красным) активируется на границе клеток, которые лягут в основу тычинок и пестика. Он не дает центральным клеткам (будущему пестику) запустить «маскулинный» ген APETALA3 (показан зеленым).
Тепловая карта цинка в листьях растений
Изображение: Suzana Car, Maria Hindt, Tracy Punshon, Mary Lou Guerinot / Dartmouth College
Рентгеновская флуоресцентная микроскопия помогла ученым отследить содержание цинка в листке резуховидки Таля. Изучение того, как растения приобретают, изолируют и распределяют металл, поможет аграриям придумать новые способы повышения концентрации питательных веществ в зерновых культурах.
Нервные клетки и кровеносные сосуды
Изображение: Shachi Bhatt, Paul Trainor / Stowers Institute for Medical Research
Биологи внимательно следят за тем, как в туловище мышиного эмбриона развиваются кровеносные сосуды (показаны серым цветом) и нервные клетки (красный). Этот процесс играет важную роль при изучении врожденных аномалий развития.