Структура вируса штриховатой мозаики ячменя и гигантских бактериофагов EL и Lin68 по данным криолектронной микроскопии

• Автор: Печникова, Евгения Викторовна
• Шифр специальности: 03.01.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 138 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы
Научная новизна работы
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1. Характеристика бактериофагов
1.1 Гигантские рЫКХ-подобные бактериофаги
1.2 Происхождение различных видов рЫКХ-подобных фагов
1.3 Геномы рЫКХ-подобных бактериофагов
1.4 Внутреннее тело
2. Биологические свойства палочкообразных вирусов растений (род НоЫетгш)
2.1 Жизненный цикл ВШМЯ
2.2 Организация генома Ногс1етгш и его экспрессия
2.3 Функции белков ВШМЯ
2.4 Функции белков ТвВ при передвижении локально и от клетки к клетке..
2.5 Размножение ВШМЯ
2.6 Межклеточный транспорт ВШМЯ
3. Электронная микроскопия макромолекул
3.1. Получение электронно-микроскопическихизображений макромолекул
3.1.1 Подготовка проб
3.1.2 Негативное контрастирование изолированных комплексов
3.1.3 Крио-ПЭМ изолированных и субклеточных комплексов
3.2 Взаимодействие электронного пучка с образцом
3.3 Формирование изображения
3.3.1 Источники электронов
3.3.2 Система линз электроннного микроскопа
3.3.3 Аберрации в электронной микроскопии
3.3.4. Передача контраста
3.3.5 Контраст, создаваемый тонкими образцами
3.4. Детекция ПЭМ изображений
3.5. Обработка ПЭМ изображений
3.5.1. Предварительная обработка изображений отдельных частиц
3.5.2 Определение ЧКХ
3.5.3 Коррекция ЧКХ на изображении
3.5.4 Фазовая коррекция
3.5.5 Коррекция амплитуды
3.5.6 Нормализация изображения
3.6. Выравнивание изображений
3.6.1. Кросс-корреляционная функция
3.6.2 Принципы и стратегии выравнивания
3.7 Статистический анализ изображений
3.7.1 Метод главных компонент
3.7.2. Иерархическая кластеризация

3.8. Определение ориентации
3.9 ЗБ-реконструкция
3.9.1. Методы реконструкции в реальном пространстве
3.9.2 Методы реконструкции в пространстве Фурье
3.9.3 Распределение проекций
3.10 Оценка качества реконструкции
3.10.1 Измерение разрешения
3.10.2. Температурный фактор и изменение масштаба амплитуд
3.10.3 Источники неоднородности
3.10.4 Методы компьютерной сортировки смешанных структур
3.11 Интерпретация ЗБ карты
4. Применение электронной микроскопии макромолекул в биологии
4.1 Применение крио-электронной микроскопии для изучения структуры вирусов с различной симметрией
4.2 Применение крио-электронной микроскопии для изучения структуры хвостатых бактериофагов
4.2.1 Структура фага Т
4.2.2 Структура капсида фага phiKZ
4.2.2 Структура хвоста рЫКТИ
4.2.3 Изучение структуры внутреннего тела
4.3 Применение крио-электронной микроскопии для изучения структуры спиральных вирусов
4.3.1 Структура вируса табачной мозаики (ВТМ)
4.3.2 Механизм сборки/разборки ВТМ
4.3.3 Структура ВШМЯ
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
1. Очистка и выделение вируса ВШМЯ
2. Выделение бактериофагов
3. Негативное контрастирование
4. Крио-микроскопия
5. Обработка изображений
5.1. Икосаэдрическая реконструкция капсидов фагов ЕЬ и Ып
5.2. Обработка изображений ВШМЯ
5.3. Получение картин электронно-лучевого повреждения (СВР) внутреннего тела в капсидах бактериофагов
РЕЗУЛЬТАТЫ
1. Морфология и трехмерная организация бактериофагов ЕЬ и Ып68
2. Организация генома внутри капсидов гигантских бактериофагов
3. Структура вирионов ВШМЯ по данным крио-ПЭМ
3.1 Структура ВШМЯ дикого типа
3.2 Структура рекомбинантного ВШМЯ
4. Характер сворачивания полипептидной цепи БО ВШМЯ
5. Контакты между субъединицами БО ВШМЯ

5.1 Латеральный контакт на внешней поверхности вириона
5.2 Аксиальные контакты
6. Взаимодействие БО ВШМЯ с РНК
7. Возможный механизм диссоциации капсида ВШМЯ
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
БЛАГОДАРНОСТИ

перпендикулярном. Это приводит к тому, что изображение точки превращается в эллипс (Рисунок 8f). Астигматизм в электронных микроскопах может быть скомпенсирован катушками стигматора. Описанные аберрации оказывают наибольшее влияние на качество изображения, хотя есть и другие аберрации, более высокого порядка, которые должны учитываться для получения высокоразрешенных изображений (Kirkland et al., 2008)..
3.3.4. Передача контраста
Изображения представляют собой вариации интенсивности, вызванные локальными различиями в пропускающей способности образца. Контраст изображения Contim определяется как отношение разницы между наиболее яркими ртах и наиболее темными pmin точками на изображении и средней интенсивностью всего изображения:
Контраст изображения, получаемый за счет поглощения части падающего луча, называют амплитудным контрастом (Рисунок 9). Т.к. только небольшая часть электронов фактически поглощается биологическим образцом в неупругих взаимодействиях, амплитудный контраст также может быть увеличен с помощью объективной диафрагмы для отсечения электронов, рассеянных под большими углами (Spence, 2003). Одна из трудностей изучения биологических объектов методом электронной микроскопии состоит в том, что биологические молекулы производят очень низкий амплитудный контраст. Они состоят из легких атомов (Н, О, N и С) и не поглощают электроны падающего луча, а отклоняют их так, что общее число электронов в выходящей волне после прохождения образца остается прежним. Это означает, что образцы не изменяют интенсивность падающего пучка, и детали изображения остаются неразличимыми. В тоже время электроны взаимодействуют с веществом, так что прошедшие лучи имеют различные длины пути через образец, что дает фазовый сдвиг (Рисунок 10). Эти фазовые изменения, закодированные в выходящей волне, становятся видимыми путем превращения их