真核生物核的分子結(jié)構(gòu)很大程度上仍未被開發(fā)。在2月25日的Science上發(fā)表的研究運用最新的冷凍電子斷層成像技術(shù)(Cryo-ET)對HeLa細(xì)胞核周圍進(jìn)行了三維快照。Cryo-ET提供的三位細(xì)胞圖像現(xiàn)在有越來越高的分辨率，已經(jīng)達(dá)到了亞納米級的具有細(xì)胞形態(tài)的分辨率。

　　原位成像技術(shù)是很具有挑戰(zhàn)性的，因為有很多限制，但是現(xiàn)在可以克服了：(i)低溫聚焦離子束可以洞察冷凍的細(xì)胞和組織，這些樣本直接通過透射電子顯微鏡TEM觀察會太厚。(ii)直接觀測提高了冷凍透射電鏡的圖像質(zhì)量。(iii)最近開發(fā)的電壓相位板(VPP)提高了特別是低空間頻率的相，且沒有散焦需要對比，讓獲得的圖像能直接顯示結(jié)構(gòu)狀況。

　　Hela細(xì)胞通過綠色熒光蛋白標(biāo)記β-微管蛋白，mCherry標(biāo)記組蛋白2B。冷凍電子斷層成像技術(shù)對核附近的三維圖像分析顯示可以對在核內(nèi)和核膜的大分子復(fù)合物直接可視化。

　　為了提供更好的量化的檢測，該研究對80S的核糖體進(jìn)行了檢測，單個核糖體產(chǎn)生平均分辨率為28的圖像，而后根據(jù)他們在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的空間排列，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)合的核糖體(每143粒)產(chǎn)生了分辨率為35的圖像。亞X線斷層對核糖體的平均和分類體現(xiàn)了這種細(xì)胞質(zhì)翻譯機器的自然結(jié)構(gòu)和組織。

　　大分子復(fù)合物通常不能嚴(yán)格地確定，因為它的結(jié)構(gòu)是根據(jù)功能改變的。該研究對核孔復(fù)合物的大型動態(tài)結(jié)構(gòu)分析顯示顯示了這項新技術(shù)可以檢出單個復(fù)合物的差異。

　　Cryo-ET可用于對以前難以琢磨的結(jié)構(gòu)比如核小體的鏈，核層狀結(jié)構(gòu)的絲進(jìn)行原位可視化。