1 metodos de estudio en células.

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Métodos de Estudio en Biología Celular. Análisis Morfológico. MV. Dr. Daniel M. Lombardo. Curso de Biología Celular y Molecular Maestría de Salud Animal. FCV - UBA

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Métodos de Estudio en

Biología Celular.

Análisis Morfológico.

MV. Dr. Daniel M. Lombardo.

Curso de Biología Celular y Molecular

Maestría de Salud Animal.

FCV - UBA

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¿Cómo podemos observar las células?

Las células son elementos pequeños y complejos.

Conocerlas depende de las herramientas disponibles.

Organización estructural.

Composición molecular.

Funcionamiento.

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La microscopía de luz es un método poco destructivo.

GFP un marcador que permite ver interacciones y desplazamientos.

La MO permitió elaborar la teoría

celular: Schleiden y Schwann - 1838

Concepto: Examinar células vivas o muertas depende de

generar un contraste.

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La MO vs la ME una cuestión de detalles en la escala de valores, ¡ Un

siglo después !.

La reconstrucción 3D una herramienta detallista.

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El detalle depende de

la WL

Luz visible

0.4 µm – 0.7 µm

Violeta - Rojo

La luz tiene naturaleza ondulatoria

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Marcha de los rayos en el MO

La naturaleza

ondulatoria de la luz

genera efectos

ópticos de

difracción.

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Efectos de interferencia a gran

aumento

¿ Que pasa con:

• Objetos puntuales

• Objetos separados ?

LR = 0.2 µm

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¿Como observamos las células vivas?

La preparación de las muestras para MO significa una

preocupación para los microscopistas

Microscopio de contraste de

fase.

Microscopio de contraste

interferencial.

Microscopio de campo oscuro.

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Microscopía de Contraste de Fase

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Como se ven las células vivas.

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Microscopía de Contraste Interferencial

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Mediante un procesador de imágenes se

pude incrementar el LR y los detalles en

función del aumento de contraste.

Concepto: El ojo humano no puede ver

bien bajo una luz extremadamente débil

y no puede percibir pequeñas

diferencias de intensidad de luz sobre

un fondo brillante

Técnicas electrónicas y digitalización de las imágenes

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¿ Como observamos células muertas ?.

La fijación y los fijadores.

El corte y los micrótomos

Las coloraciones selectivas:

Basofilia – H

Acidofilia - E

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¿ En que se basa la microscopía de fluorescencia ?

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La energía de absorción es mayor que la de emisión

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Las longitudes de onda mas largas

son las menos energéticas

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Triple fluorescencia

Inmunofluorescencia

Marcación fluorescente por

anticuerpos

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¿ Es posible obtener imágenes 3D de objetos complejos en MO ?.

MAC = TACLa decombolución se basa en la función

de dispersión de un punto

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Función de “CONVOLUCIÓN”

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Microscopía Con focal, una

herramienta que genera

imágenes bidimensionales

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Reconstrucción 3D

en Microscopía con

focal

Constituye una técnica

analógica y no digital

pues manipula la luz

antes de llegar al objeto.

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El ME resuelve la estructura fina de la

célula

El LR para un haz de electrones es superior que para la luz natural.

La WL de un haz de electrones es inversamente proporcional a su

velocidad.

100.000 v

WL= 0.004 nm

LR= 0.002 nm (100.000 mayor)

• LR real = 0.1 nm (aberraciones electrónicas)

• LR real = 2 nm (preparación de la muestra y el

calor del bombardeo) – 100 veces mayor que el

MO.

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Similitudes y diferencias MO vs MET

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¿ Como se preparan las muestras para ME ?

• Fijación

• inclusión y corte (50 – 100 nm)

¿ Como aseguramos que luego del

procesamiento de la muestra para ME su

imagen representa la realidad ?

Congelamiento rápido

Estado de “Gel Vitreo”

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El contraste de la muestra depende del número

atómico de sus átomos

C; O; H; N Bajo N° atómico ¡ Hay que contrastar !

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En ME las macromoléculas se pueden inmuno localizar.

Técnica de detección con

partículas de oro coloidal

Sólo para superficies

La reconstrucción 3D en ME se

hace dificultosa

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Mediante SEM se pueden obtener

imágenes de superficie.

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MET vs SEM

Sombreado con metales para

observación de superficies mediante MET

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¿ Como podemos observar el interior de

las células en ME ?

Criofractura • Congelación

• Corte

• Metalizado con Platino

• Disolver la materia orgánica

Observación de Partículas de Intramembrana

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Grabadp por congelación

Frezze - Etch

• Congelación

• Corte

• Sublimación de H20 en vacio

• Sombreado

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La Tinción negativa brinda mas resolución

• Se usa para ver macromoléculas

Se coloca sobre una película de carbono.

Se metaliza con Ac. De Uranilo.

Se bombardea con el haz de electrones.

El haz de electrones atraviesa

donde no hay metal y da una

imagen negativa de la

macromolécula.

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Imágenes tomadas desde distintas direcciones se pueden

combinar para dar lugar a una reconstrucción tridimensional

Imágenes por micro

tomografía electrónica

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Como observar las células vivas

Visualización de la movilización de Ca ++

intracelular utilizando sustancias

luminicentes y fluorescentes

LuminiscenciaFluorescencia

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Métodos utilizados para introducir en la célula una

sustancia para la cual la membrana es impermeable

Cito química análoga fluorescente.

Inyección de atc bloqueantes.

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La activación inducida por la luz de moleculas precursoras

“empaquetadas” facilita el estudio de la dinámica intracelular

Moléculas empaquetadas de Ca++, AMPc, GTP e I3P

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Determinación del flujo de microtúbulos del

huso mitótico utilizando fluoresceina

empaquetada unida a tubulina.

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Estructura de GFP

Marcaje con GFP

Dinámica del

marcaje con GFP

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Las moléculas se pueden

marcar con radio isótopos.

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Las moléculas se pueden marcar con radio

isótopos para seguir su dinámica en la célula

Ensayo de

pulso y caza