冷冻电镜 价格拍出来的照片怎么去噪的

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冷冻电镜技术与冷冻电镜图象去噪研究
生物物理学
张景强教授
冷冻电镜技术是2l世纪结构生物学研究中最具活力的主流实验技本之 ,姥亢对象
囊括了从纳米量级的蛋白质到微米量级的大分子复合物或超分子复合物,具有接近原子
分辨率的三维结构解析能力。研究并掌握冷冻电镜实验技爪具有非常重要的意义。本文
改装的基础上,进行了冷冻电镜技术研究,研究对象为病毒单颗粒样品。针对南方实验
窒豹环境特点,本文着重对冷冻制样过程和低剂量成像过程中的冰晶污染f“』题进行了研
究,改装了冷冻制样设备,改进了冷冻制样流程,根据本实验室冷冻电镜f}f]等专点没订了
独具特色的拍照模式,掌握了冷冻电镜技术的要点和第一手的实验数据,{{}{累了一定的
经验。不仅实现了“拍出来”的目标,还达到了“拍的好”的技术要求。在此基础上,
物颗粒好于2.7rim分辨率的三维重构结果,从而验证了结合自身条件建立起来的冷冻电
镀实验设备、方法_和技术流程的正确性和可靠性。在此基础上,本文一方面研究了冷冻
电镜的信嗓特点,建立了更符会其成像啄理的信嗓模型,分析并评价了几种典型滤波
器在图像去噪和滤波方面的去噪特点和去噪效果,结合冷冻电镜图像的信噪特点改进
向估计的影响,并对登革病毒颗粒进行单颗粒三维重构研究,挑选了约200颗登革病毒成
熟颗粒,使用双边滤波器改善取向估计质量,建立了稳定的模板,得到了好于27nm的三
维重捣分辨率。发现了代表其表面衣壳蛋自掏象变化的结构学特征。
关键词:冷冻电镜技术、单颗粒三维重构、BmCP、,/MAb复合物、信噪比、滤波
器、去噪、登革病毒、构象变化
】s28@ZSU.edu.cn
第】页,共113页
冷冻电镜技术研究
知识水坝@damdoc
Researchofthe
Cryo—EMTechnology
Researchofthe
Cryo-EMImages
Biophysics
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Cryo—electronmicroscopy(Cryo—EM)is
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singleparticles
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冷冻电镜技术与冷冻电镜图象去噪研究(博士论文)
来源:DOCIN &责任编辑:王小亮 &
什么是冷冻电镜技术?答:冷冻电镜技术,全称是冷冻电子显微镜技术,是在低温下使用透射电子显微镜观察样品的显微技术这项技术获得了2017年的诺贝尔化学奖,获奖者有三位,分别是瑞士科学家JacquesDubochet,美国科学家JoachimFrank,英国科学家RichardHenderson。冷...什么是冷冻电镜技术?答:冷冻电镜技术开创者曾摘得2017年诺贝尔化学奖,这种技术结合电子显微镜、超低温冷冻和计算机图像处理手段,可以抓拍生物分子的高清“工作照”。研究人员将样本在零下180摄氏度下冷冻,拍摄了约100万张独立的快照,组合起来后,清晰地看...中国在冷冻电镜上大有希望吗?答:北京时间10月4日17时45分,2017年诺贝尔化学奖公布。瑞士洛桑大学雅克?杜波切特(JacquesDubochet)、美国哥伦比亚大学乔基姆?弗兰克(JoachimFrank)和英国剑桥大学理查德?亨德森(RichardHenderson)凭借“研发出能确定溶液中生物分子高分辨率结...冷冻电镜技术与冷冻电镜图象去噪研究(博士论文)(图19)冷冻电镜技术与冷冻电镜图象去噪研究(博士论文)(图24)冷冻电镜技术与冷冻电镜图象去噪研究(博士论文)(图28)为什么冷冻电镜去年突然火了?是有什么技术突破吗答:冷冻电镜,是用于扫描电镜的超低温冷冻制样及传输技术(Cryo-SEM),可实现直接观察液体、半液体及对电子束敏感的样品,如生物、高分子材料等。样品经过超低温冷冻、断裂、镀膜制样(喷金/喷碳)等处理后,通过冷冻传输系统放入电镜内的冷台(温度...防抓取,学路网提供内容。==========以下对应文字版==========为什么冷冻电镜去年突然火了?是有什么技术突破吗答:主要是生命科学发展迅猛,遇到科学发展瓶颈,传统方法不太灵了,寄希望于冷冻电镜在量子层面实现突破。冷冻电镜本身技术突破却不是主要的,很多文章给的理由非常防抓取,学路网提供内容。中山大学博士毕业论文Subject:Research Cryo―EMTechnology DenoisingResearch Cryo―EMfmages 姓Name 李鲲鹏Li KunPeng Supervisor:专业: Major 生物物理学Biophysics 张景强教授摘要 冷冻电镜技术是2l世纪结构生物学研究中最具活力的主流实验技本之 ,姥亢对象 囊括了从纳米量级的蛋白质到微米量级的大分子复合物或超分子复合物,具有接近原子 分辨率的三维结构解析能力。涨知识丨冷冻电镜是什么?为什么能够斩获今年诺贝...答:冷冻电镜,是用于扫描电镜的超低温冷冻制样及传输技术(Cryo-SEM),可实现直接观察液体、半液体及对电子束敏感的样品,如生物、高分子材料等。冷冻电镜技术为何摘得2017年的诺贝尔化学奖撰文|何万中(北京生命科学研究所研究员)2013年,冷...防抓取,学路网提供内容。研究并掌握冷冻电镜实验技爪具有非常重要的意义。“冷冻电镜技术”是什么?竟让研究它的物理学家,摘...答:冷冻电镜用于扫描电镜超低温冷冻制及传输技术(Cryo-SEM)实现直接观察液体、半液体及电束敏品物、高材料等品经超低温冷冻、断裂、镀膜制(喷金防抓取,学路网提供内容。本文 结合自身的实验条件,在对JEMl00CXI]型透射电镜进行了防污染装置和低剂量检测装置 改装的基础上,进行了冷冻电镜技术研究,研究对象为病毒单颗粒样品。什么是电镜冰冻蚀刻(freeze-etching)技术答:亦称冰冻断裂(freeze-fracture)。标本置于干冰或液氮中,进行冰冻。然后用冷刀骤然将标本断开,升温后,冰在真空条件下迅即升华,暴露防抓取,学路网提供内容。针对南方实验 窒豹环境特点,本文着重对冷冻制样过程和低剂量成像过程中的冰晶污染f“』题进行了研 究,改装了冷冻制样设备,改进了冷冻制样流程,根据本实验室冷冻电镜f}f]等专点没订了 独具特色的拍照模式,掌握了冷冻电镜技术的要点和第一手的实验数据,{{}{累了一定的 经验。冷冻电镜是什么?为什么能够斩获今年诺贝尔化学奖答:在低温下使用透射电子显微镜观察样品的显微技术,就叫做冷冻电子显微镜技术,简称冷冻电镜(cryo-electronmicroscopy,cryo-EM)。冷冻电镜是重要的结构生物学研究方法,它与另外两种技术:X射线晶体学(X-raycrystallography)和核磁共振(...防抓取,学路网提供内容。不仅实现了“拍出来”的目标,还达到了“拍的好”的技术要求。.什么叫冰冻断裂电镜技术冰冻断裂又称为冰冻断裂复型技术,是一种制备透射电镜样品的方法,多用于观察膜性结构的内部构造。先用液氮(-196°C)快速冷冻生物样品,防止形成冰晶。再将冷冻的样品迅...防抓取,学路网提供内容。在此基础上, 对BmCPV/MAb复合物颗粒和BmCPV颗粒进行了比较研究,得到了BmCPV/MAb复合 物颗粒好于2.7rim分辨率的三维重构结果,从而验证了结合自身条件建立起来的冷冻电 镀实验设备、方法_和技术流程的正确性和可靠性。冷冻电镜的原理及应用冷冻电镜,是用于扫描电镜的超低温冷冻制样及传输技术(Cryo-SEM),可实现直接观察液体、半液体及对电子束敏感的样品,如生物、高分子材料等。样品经过超低温冷冻、断裂、...防抓取,学路网提供内容。在此基础上,本文一方面研究了冷冻 电镜的信嗓特点,建立了更符会其成像啄理的信嗓模型,分析并评价了几种典型滤波 器在图像去噪和滤波方面的去噪特点和去噪效果,结合冷冻电镜图像的信噪特点改进 了MDL-CWT滤波器设计:另一方面研究了滤波去噪对单颗粒三维重构研究中单颗粒取 向估计的影响,并对登革病毒颗粒进行单颗粒三维重构研究,挑选了约200颗登革病毒成 熟颗粒,使用双边滤波器改善取向估计质量,建立了稳定的模板,得到了好于27nm的三 维重捣分辨率。清华大学冷冻电镜平台对外服务吗http://ceramic.mse.tsinghua.edu.cn/index.php?nav=14&nid=15&id=34这是实验平台网站,你可以咨询下防抓取,学路网提供内容。发现了代表其表面衣壳蛋自掏象变化的结构学特征。扫描电镜之前样品冷冻干燥多久?真空冷冻干燥2小时。防抓取,学路网提供内容。关键词:冷冻电镜技术、单颗粒三维重构、BmCP、,/MAb复合物、信噪比、滤波 器、去噪、登革病毒、构象变化 】s28@ZSU.edu.cn 第】页,共113页 冷冻电镜技术研究 英文摘要 Researchofthe Cryo―EMTechnology DenoisingResearchofthe Cryo-EMImages Major: Name: Supervisor: Biophysics AbstractCryo―electronmicroscopy(Cryo―EM)is themostactiveand primar3’experimental tech- nology instructural biology.Itsmaltayresearchsubjects arethe aqueous macromolecular andmacromolecular cornplexes.Cryo-EMtechnology onlyhasthenearatomicres― olution power toresolvethestructureof2D crystalproteinand singleparticles tubulin、membraneproteins、ribosome mxdicosahedralvirus,butalsohasthe flexibility researchtheconformatiormlchangeandinteractionoftheproteins supramoleeularcomplexes suchasvirusand antibodycomplex、molecular motorsandthe cytoskeleton. Therefore,study greatsignificance.In paper.thestudyOn Cryo-EMtechnology basedonarefitted.,EMl00CXII TEMwithanti―contaminantdeviceandl_ow-doseindicatorwillbe presented.Because humidityinSouthernChina,therelativehumidity cannotbecontrolled verywell,SOa bighandicap theicecrystalcontaminationinboth vitrifyingsamplestage andlow―dose imagingstage.Themainlyimprovement inthe Plungersystem andotheramendmentsin researchingprocesswillbedescribedinthis paper.AuniqueandfeasibleCryo-EM experimental flowwasconstructedandvalidated bypractice BmCPV/MAbcomplexcryo-EMphotograpIts andthreedimensionalreconstruction.Thereconstructionresolution BmCPV/MAbcomplexisbetterthan2.7nm. Inthis paper,the characteristicofcryo-EMimagesalsohavebeenstudied.ASNR modeling derivedfrom weak-phaseapproximation andthe physicalcomposition ofvitri。细胞生物学中什么叫冰冻断裂电镜技术(分值:4分)冷冻断裂"。对于生物膜,断裂沿膜内部疏水区发生,从而暴露出膜内部结构。利用投影和复型技术,制备断裂面的复型,然后将组织腐蚀掉,并用载网捞起复型膜,就可用电镜来研究组...防抓取,学路网提供内容。fled biologicalsamplewillbepresented.Sometypical filtersusedin cryo EMpho!ographs 1s28@zsa.edu.cn 第iii页,共113页 冷冻电镜技术研究 英文摘要 denoting aredescribedandevaluated.Thefilter design ofMDL―CWTis improved Fur- thermore,thee腩ctof denoising onorientationdeterminationhasbeenstudied.Astable andreSable template forDENvirlls reconstructionw8sdetermined.Thereconstruction resolutionis bettertharl27Jim andtheri曲thand ehirality onthefive-axisis obviOtlN. whichindicatesthe possibility ofconformational change. Keywords:Cryo~EM,singleparticlereconstruction,BmCPV/MAbcomplex,SNR, filter,denoising,DENvirus,conformationalchange ls28@ZSII.edu.cn 第iv页,共113页 冷冻电镜技术研究 插图目录 3―26 3.27 3.28 插图目录 电镜中的水…………………….. 自动化冷冻制样设备…………… 其他实验审的自制设备………… 本实验室的自制设备…………… 冷冻传输架外观……………….. 冷冻传输架基本结构…………… 电镜内对样品的传热方式………. 冷橡传输架的样品操作摩………低剂量检测装簧的改装线路图…. JEMl00CXll型电镜防污染改装圈 原来的冷冻制样装置……………. 绛过改装的冷冻制样装置…………. 微筛姗制备示意图………………… 微筛嘲制备效果图………………… 冷冻制样.吸滤要点………………… 冷冻制样的传热过程………………. 冷冻制样设备液氮面上方的温度变化 冷冻制样设备的液氮挥发速率…….. 样品栩对位置记录表………………, BmCPV、BmCPV/MAb负染照片.. 冰品污染…………………………… 冰晶污染…………………………… 严重的辐射损伤…………………… 较轻舱辐射损伤…………………… 漂移……………………………….. 漂移兼冰品污染…………………… 可用于单颗粒重构的冷冻电镜照片.. 3―29 BmCPV/MAb冷冻电镜照片Thon环……………… 3―30 BmCPV/MAb冷冻电镜照片径向平均能谱……….. 3.31 BmCPV和BmCPV复合物三维重构结果………….. 3―32 BmCPV/MAb复合物A突起与MAb细部结构…….. 3。冷冻电子显微镜面临的问题,还有解决的方法冷冻电子显微镜技术不可能用于连续观察,只能是捕捉点的状态,连续的动态观察最有效的还是核磁共振衍射技术,因为是在溶液中观察。防抓取,学路网提供内容。33 BmCPV/MAb复合物三维重构的FSC系数曲线…… 4一l相位衬度成像示意图………………………………. 4-2没有高频衰减的CTF曲线………………………….. Is28@ZSU.edu,cn 第vii页,共113页 冷冻电镜技术研究 插图目录43有高频衰减的CTF曲线……. 4_4径向平均能谱………………. 4-5冷冻电镜图像的灰度直方图.. 4-6冷冻电镜图像的径向平均能谱 4-7巴特沃斯滤波器……………. 牟8高斯滤波器………………… 4-9 CSBV颗粒的冷冻电镜图像… 4―10第一个频带的带通滤波……. 4.1l第。观察扫描电镜细胞冷冻干燥需要用乙酸异戊酯吗按以下步骤制备扫描电镜样品:2.5%戊二醛固定4h→磷酸缓冲液洗涤3次→乙醇梯度脱...8000r/min离心5min。将样品分别在20℃、40℃和80℃冷冻12h,于冷冻干燥仪中干...防抓取,学路网提供内容。一个频带的带通滤波……. 4-12 I每通滤波…………………… 4.13 DWT系数分解示意图……… 4―14离散小波变换的系数关系图. 4.15冷冻电镜图像的DWT分解… 4―16空间适应性DWT滤波……… 4―17 MDL.CWT滤波…………… 中央截面原理示意图…………………. 三维重构流程图………………………. DEN颗粒的取向分布…………………. 双边滤波器滤波效果图……………… 滤波后的径向乎均能谱………………. 去噪对冷冻电镜图像信噪比的影响…… DEN病毒冷冻电镜照片的径向平均能谱 DEN三维重构………………………. DEN三维重构………………………… FSC曲线圈………………………….. 1s28@zsuedu.cn 第viii页拱113页 冷冻电镜技术研究 表格目录表格目录 3一l氮、氦、乙烷、丽烷的物理属性……………… 3-2常用的冷冻保护剂……………………………………一3-3几种固体材料的热传导率(吲m。透射电镜和扫描电镜的特点及应用(越全越好)尤其是随着电子工业技术水平的不断发展,到1956年开始生产商品扫描电镜。近数十年...逐渐排出气体,样品即完全干燥。(三)冷冻干燥法冷冻干燥法是将经过冷冻的样品置...防抓取,学路网提供内容。C)…………一… 3-5样品高度与降温速率对照表………………………………3-6近几年部分病毒/抗体复合物颗粒冷冻电镜兰维结构分目f率 ls28@ZSU.edu.cn 17 i8 25 34 37 49 第ix页,共113页 冷冻电镜技术研究 主要缩略词 主要缩略词 BmCPV Bombyx mori CytoplasmicPolyhedrosisvirus,家蚕质型多角体病毒 BmCPV/MAbBombyx mori CytoplasmicPolyhedrosis virusandmono―clonal antibody complex(BmCPV/MAbcomplex),家蚕质型多角体病毒与单克隆抗体复合物 CCD ChargeCoupledDevice,光电耦合器件 CMOS Complementary Metal―Oxide-Semiconductor,互补金属氧化物半导体 CryoEMCryo―ElectronMicroscopy,冷冻电镜技术 CryoETCryo-ElectronTomography,冷冻电子断层成像技术 CSBVChinesesucbroodbeevirus,中蜂囊状幼虫病病毒 CTFContrastTransferFunction,衬度传递函数 CWTContinuousWaveletTransform,连续小波变换 DEN DengueVirus,登革病毒 DF DengueFever,登革热 DHF DengueHemorrhagicFever,登革出血热 DNV C6/36 Densovirus virus,C6/36浓核病毒 DSS Dengue Shock Syndrome,登革休克综合症 DWTDiscreteWaveletTransform,离散小波变换 FSCFouriershellcorrelation,傅立叶壳层相关系数 JEV JapaneseEncephMitisVirus,日本脑炎病毒 MDLMinimum DescriptionLength,最小描述长度 SBMVsouthernbeanmosaicvirus,南豆花时病毒 TMVTobaccoMosaicVirus,烟草花叶病病毒 TYMVTomato yellow mosaicvirus,番茄黄叶病病毒 Is28@zsu.edu.CU 第107页,共113页 冷冻电镜技术研究 TBSVTomatobusily stuntvirus,番茄矮缩病毒 TBEVTick-borne encephalitisvirus,蜱传脑炎病毒 WNVWestNileVirus,西尼罗病毒 YFVYellowFeverVirus,黄热病毒 ls28@zsu.edu.vii 第108页,共113页 冷冻电镜技术研究 第一一章引言 第一章引言 结构生物学发展至今,无论从方法上,还是从技术上。透射电镜的原理并且电子束的波长与发射电子束的电压平方根成反比,也就是说电压越高波长越短。目前TEM的分辨力可达0.2nm。透射式电子显微镜(TEM)与投射式光学显微镜的原理很相近...防抓取,学路网提供内容。都已经达到了一个相当成熟 的阶段。防抓取,学路网提供内容。目前主要的技术手段为x射线晶体衍射技术,多维核磁共振技术和冷冻电予显微 镜技术(冷冻电镜技术,CryoEM)【1】【2l【3][4115】。王励勤,先后三次夺得世乒赛男单冠军,超越了中国男乒两大传奇――庄则栋(3金)、郭跃华(2金2银),包括孔令辉(1金1银2铜)和刘国梁(1金1银)两人更是望尘莫及。内行人知道,与奥运会相比,世乒赛参赛的防抓取,学路网提供内容。三者均需要一个三维结构解析的过程, 从原理上来讲,这三项技术都可以达到原子分辨率的水平,但是出于生物样品自身的特 殊性和复杂性,目前只有满足特定条件的少数样品可以通过X射线晶体衍射技术、蛋白 质电子晶体学技术和核磁共振技术得到原子分辨率水平或接近原子分辨率水甲的三维结 构。吉利帝豪gs的外观我真的是挺喜欢,但是有一点不足,也是我不能接受的,基本没有后防撞钢梁,如果你能接收,这款车的整个内饰跟外观真的是很漂亮,如果让我选择排量的话,我更加的喜欢选择1.8L的,理由自然吸气,假如出现问题维修成本低,还有就是整个车开起来也比较的柔顺和丝滑。带t的不管是合资车还是进口车,其实很大一部分都要等转速到达一定程度才会马力充足,而帝豪gs1.3t的也不例外。防抓取,学路网提供内容。这三项技术互有短长,所幸可以相互补充。BigBang,可能有人会说,啊,你个哈韩狗卖国贼。可是我只有一句话再次引用“我喜欢他们,不代表我喜欢韩国。就像我喜欢中国,不代表我喜欢你一样。”喜欢他们的搞怪,喜欢他们的霸气,也喜欢他们深情的样子。防抓取,学路网提供内容。X射线晶体衍射技术可以解析生物大分 子原子分辨率水平的三维结构,但是需要样品可以生长成漂亮的三维晶体,蛋白质电子 晶体学也可以达到原子分辨率水平,但是同样需要样品生长成结构有序的二维晶体,核 磁共振技术不需要结晶,可以研究生物大分子在溶液状态中的动态结构.也可以接近原 子分辨率的水平,但是它需要纯化工艺.在解析50KD以上的生物大分子时,存在着很 大的困难f6]口在20世纪80年代后期,电子显微镜领域有三项较大的技术革新,首先是冷 冻电镜技术的应用[71{81{91.解决了含水生物样品结构解析的难题,它不仅有效的提升了 生物样品抗辐射能力。书上写到詹姆在行军打仗途中,听说布蕾妮出现了就放下一切去找她,很可能因此落入陷阱,两人感情可见一斑。似乎两人把对方当成世上唯一的知己,所有内心的话都说了,而且对方是能激发自己内在的骑士精神,变成“更好的人”的那个人。个人觉得不是爱情胜似爱情。防抓取,学路网提供内容。还可以研究含水生物样品的瞬时状态:其次是场发射电子枪的应 用【101【111 f12】【13],它使电子光源的亮度和单色性得到了充分的改善.样品的成像质量大 大改善,提供了解析生物样品原子分辨率三维结构的技术基础;再次是CCD和CMOS等 光电成像技术的应用f14)[15][161f171118],这一技术的出现,使得电子显微镜的实时在线 分析成为可能。这里说的“做旧”,特指是把新东西做成旧样子,目的是当古董出售。做旧必须要仿古瓷,比如博物馆里有个乾隆的瓶子,就做个和它一模一样的,起码视觉效果要一样,这是最低的要求。讲究点的,所谓“高仿”,从原料到工艺,每一个环节都用乾隆时代的。泥用和清代相近的,陈腐最少三年,不能用球磨机,要脚踩泥。釉和色料都用过去的配方,装匣钵,柴窑烧等等。这种高仿再加上高手做旧,凭什么专家拿什么仪器,都看不出来。瓷器的釉自己防抓取,学路网提供内容。除此之外,比较重要的技术革新还有超高压技术和能量过滤技术。这个问题吧,确实黑幕不少,甚至多到只有你想不到,没有它做不到的!但成龙也就是那么一说实在没必要去细究,因为成龙一向讲话都有点说好了叫“随心所欲”说不好连大嘴巴!??豁豁~这不是在下说哒,是香港媒体经常防抓取,学路网提供内容。进 入21世纪,在这些技术革新的基础上,冷冻电子断层成像技术(CryoET)也逐渐成熟起 来f19】[20】f2l卜这项技术使得结构生物学的研究尺度从十纳米量级以下的高度对称且全 同的生物大分子体系扩展到了百纳米甚至微米量级的超分子体系.包括:核糖体、溶酶 体、核膜复合体、以及经过冷冻切片的细胞器,如线粒体、肌纤维等等。我觉得夏窗最佳转会应该是卢卡库和莫拉塔吧卢卡库的转会费是8470万欧元,在整个转会窗排行第三,而同岁的莫拉塔转会费是6500万欧元。虽然夏天关于卢卡库和莫拉塔的传闻有很多,而且我还一度认为卢卡库会回切尔西,莫拉塔来曼联,但是最后两人却交换了东家。但是就目前的情况下,两人的表现还比较优秀。截止到目前,英超共进行了三轮联赛,卢卡库3球0助攻,莫拉塔2球2助攻,作为两队的主力中锋,目前两人交给球队的答卷防抓取,学路网提供内容。可以将超分子 系统内或者大分子.细胞器体系内的结构关系做整体的动态的研究。大多数人认为普拉多(霸道)和兰德酷路泽(陆地巡洋舰)是丰田旗下两款不同的越野车。实际上,普拉多其实是兰德酷路泽衍生出来的一个“子品牌”。普拉多是倾向于城市用的SUV,而兰德酷路泽就有点像捍马的性能,在防抓取,学路网提供内容。因此,一个实验室只 要具备一台具有冷冻装置和高倾斜装置的透射电子显徽镜。哈士奇去当警犬!!搞什么呀网友们开开脑洞,想象结果会是怎么样的?我要是犯罪分子,看到警察牵着一只哈士奇会感觉自己被看不起被侮辱了  我个人认为就哈士奇那节操一根骨头就被收买了  大家可以脑补下场景哈士防抓取,学路网提供内容。就可以发展冷冻电子晶体技 术、冷冻电镜单颗粒技术和冷冻断层扫描技术,就可以开展从纳米量级的生物大分子到 微米量级的生物超分子体系的结构生物学研究。当然是做球迷难。球迷也分档次,一般球迷都有自己热衷的球队和球员。只要有他们的比赛,不分白天黑夜,一定要看直播。如果没有直播,心里就会七上八下。赢了欢呼,输了沮丧。吃不好睡不好。如果是忠实的球迷,连队员防抓取,学路网提供内容。因而,冷冻电镜技术的基本原理、基本 方法和实验技术研究就显得非常重要。这个不能确定,有的人弹跳差,就算再怎么瘦也跳不高,而有的人弹跳高,就算胖也能飞天遁地如果题主真有一颗扣篮心,那么减肥是必须的,188的身高差不多配上80公斤的体重就可以了,如果题主的弹跳好,那么扣篮应防抓取,学路网提供内容。1.1研究背景、内容与目的 从1975年蛰J1999年,经过TGlaeser、Taylor、Adrian、Dubochet、Downing、Wah Chui和vallHeeI等科学家的努力,冷冻电镜单颗粒技术才逐渐成为一项成熟的技术。亿图图示亿图图示,是一款跨平台的全类型图形图表设计软件。使用它可以非常容易地创建有专业水准的流程图、组织结构图、网络图、商业展示、建筑平面图、思维导图、科学插画、时尚设计、UML图、工作流程图、程序结构图、网页设计图、电气工程图、方向地图、数据库图表及更多。是一款可以在windows、mac、linux上同时使用的跨平台软件,可导出visio、PPT、word、excel、svg、pdf以及图片格防抓取,学路网提供内容。不 仅如此,冷冻电子断层成像技术也开始发展起来,蛋白质二维晶体的冷冻电镜研究,在 膜蛋白方面也取得了非常大的成功。首先要说明的是12岁以下的儿童没有必要搞足球训练。不要动不动就是欧洲如何,外国如何,不去从竞技体育的本质入手分析问题,找到症结。中国足球的这些年的越来越差,关键是放弃了原来的一些优势,盲目的搞什么趣味防抓取,学路网提供内容。时至今日,冷冻电镜技术存二十面体对称颗粒的高 ls28@ZSU。在微博上看见瞬间就立马存下来的啵啵虎,一脸就看出来是啵啵虎哈哈哈,大神真的画的很棒,这张和平时真的吵吵闹闹的啵啵虎好不一样,一度想保存下来做壁纸来着,虽然我不是真爱粉哈哈哈,纯路人都特别喜欢啵啵虎。其防抓取,学路网提供内容。edu.all 冷冻电镜技术研究1.1研究背景、内容与目的 分辨三维结构研究【22][231[24],核糖体【25][26271,离子通道【28][29】、分子伴侣f3031】、 病毒/抗体(受体)复合物、微管【32】[33】、膜蛋白二维晶体[34][35】、线粒体【36]、核膜复合 体【37】、肌纤蛋白及相关结构[38】【39】、细菌鞭毛和基体复合物【40]【41][42][43]等结构和功 能研究方面展现了非常突出的成就。谢邀:6月14日,一款名为“色界”的格力新机正式上架格力商城,定价3200元。结果销量才只有5台,大跌眼镜。两天后的销量也才只有500台。经过了6天的时间,截止至6月20日21:55分,格力的“色界”手机已经5500台,6日时间,格力的“色界”手机销量翻了1100倍,如果能按照这个速度增长销量,那么超过华为手机销量指日可待。还记得吗,当初的格力手机上市第一天,仅仅买5台就大跌眼镜。不过,董明珠对此的回应是:“你们不买格力手机,是你们不识货”,还表示称格力手机质量非常好。近董小姐还是极力推荐他们家的手机的哦,声称格力手机不发热,这是不能告诉大家的秘密,反正就是不发热就对了,告诉你们,就泄密了。不防抓取,学路网提供内容。冷冻电镜技术,除二维晶体技术和单颗粒技术具有解析原子分辨率水平三维结构的 能力外,结台分子模拟技术和三维图像分析技术,还可以采用“分而治之”的策略解析 大分子复合物的高分辨三维结构,其方法是先利用冷冻电镜单颗粒技术或冷冻电子断层 成像技术获得该复合物低分辨率的三维结构,然后将大分子复合物分解为若干独立的大 分子单体,这些大分子单体要么可以生长成品体从而利用X射线晶体技术或冷冻电子晶体 技术得到其原子分辨率的三维结构,要么利用核磁共振技术得到其准原子分辨率的三维 结构,然后利用三维图形匹配嵌合技术,将这些大分子单体的高分辨三维结构拟合到低 分辨的冷冻电镜三维结构中去,从而得到整个大分子复合物的高分辨三维结构,进一步 可以研究各个大分子单体的相互作用或构象变化。北京时间7月31日晚上,曼联官方宣布从切尔西签下马蒂奇,按照媒体的报道,转会费大约是4000万英镑。不得不说,曼联做了一笔好买卖,而切尔西出售马蒂奇简直就是昏招。其实孔蒂应该留下马蒂奇,看看切尔西目前的阵容,虽然切尔西官网上显示一线队有32人,但是其中包括门将,即将离队的科斯塔和雷米,还有11个是青训小将,也就是说,实际可用人员只有18人,其中门将就有3人。这样的阵容厚度如何应对下赛季的四线作战?切尔西虽然引进了吕迪格、莫拉塔等人,但是实力并没有增加,反而有些下降,锋线上科斯塔换成了莫拉塔,莫拉塔未来或许或超越科斯塔,但是目前而言,还达不到科斯塔的水平。至少在西班牙国家队中,科斯塔可以牢牢的把防抓取,学路网提供内容。冷冻电镜是弱相位体低剂量成像,因而其信噪比非常低,从一幅冷冻电镜照片中 框取有颗粒的部分和没有颗粒的部分,其灰度直方图的形状几乎没有差别。人工流产的并发症主要有:1.子宫穿孔。妊娠子宫脚软,手术所用器械均为金属器械,手术过程中易致子宫穿孔。2.人工流产综合反应。手术过程中患者出现心动过缓、心律紊乱、血压下降、面色苍白、出汗、头晕、胸闷、防抓取,学路网提供内容。因而,如 何从“一无所有”的冷冻电镜照片中得到我们想要的生物大分子的三维结构信息,是 冷冻电镜单颗粒技术在其图像处理阶段的主要目的。我明白你描述的这种现象,我也有过这样的感觉,这种吐字让人听了很不舒服,开始我总在想他们是不是“舌头”出了些问题,后来看这在某些新歌手中,是普遍存在的,然后仔细想了一下,会不会是以下的原因:1、八十年代防抓取,学路网提供内容。而这样的工作,从1982年瑞士科学 家Dubochet等人开始制备玻璃态冷冻样品以来,冷冻电镜图像处理工作和提高信噪比 的努力一直到现在都没有停止过。手串作为一种饰品,不仅可以装饰自己,还能够展现一个人的修养和性格,为我们平添几分魅力。但是女性戴手串也要有讲究,三种手串一定不能戴!1、金刚菩提手串金刚菩提在佛教中据说是金刚树所结的果实,而金刚菩提子防抓取,学路网提供内容。关于冷冻电镜单颗粒技术的成像原理,早在1970年 至rJl975年,Crowther、DeRosier和Klug等人就撰文阐述了确定二十面体颗粒取向的等价 线原理和中央截面定理[44】【45][46]【471,而等价线原理可以推广到不具备二十面体对称性 的非对称颗粒。即使在好莱坞也不会发生这样的情况,根本的原因在于会导致话语权的混乱,即使是再优秀的导演也无法操控一个全明星阵容。毕竟,这不是NBA全明星赛,全明星赛上明星知道自己要做什么,而在一部剧里面,需要导演告诉演员们要做什么。一、价钱不是问题,话语才是重点如果说我这部剧里面把当红明星全部请过来了,制作费高达十亿人民币,但我把这部剧卖出去,我能卖二十个亿。那么,你还会认为十亿的投资是一个问题吗?在影视行业,价防抓取,学路网提供内容。从冷冻电镜照片中提取三维结构信息的过程,其本质就是图像恢复和提 高信噪比的过程,近年来利用对衬度传递函数的校正来获取高频信息研究,也是图像恢 复的重要内容。李莲英是慈禧身边的一个奴才,但却是个不平凡的人,慈禧的衣食住行全都是他一手操办的,最惊人的就是当年李莲英伺候慈禧独门绝活,就是用嘴服侍,李莲英舌功了得用嘴伺候慈禧是真的吗?下面我给大家来说说。咸丰皇帝防抓取,学路网提供内容。使用电子显微镜进行结构生物学研究,核心技术还是冷冻电镜技术。遇到这种情况,多半你是遇到“套路”了!因为这个人你确实不认识,也不是你的什么朋友,或者任何生活、工作、学习中曾经遇到过的某个一面之缘的人。最关键的是,她也根本不存在于你的手机通讯录!那么,这到底是怎么防抓取,学路网提供内容。中山大学生 物防治国家重点实验室结构生物学研究室早在19s7年就开始了蛋自质电子晶体学的研 究,1988年对实验室内的一台lOOkv电镜进行了冷冻防污染装置和低剂量检测装置的改 装。谢谢邀请!1.放不下自由不想结婚,说明心里还未安定下来,总想双腿能够自由奔跑。晚上该去哪去哪,该喝酒喝酒不用担心回来晚而被唠叨。但是自由只是一方面,如果一个男人很爱一个女人,那自由对这个男人来说根本不防抓取,学路网提供内容。1990年获得了牛肝过氧化氢酶晶体低剂量电镜图像,1994解析其谊分辨率的三维结 构【481。为贯彻落实党中央、国务院提速降费工作部署,让亿万用户早日获得提速降费政策带来的“红利”,中国联通集团公司统一组织调度,各省、市分公司全面推进,比原计划的10月1日提前一个月完成了取消手机国内长途费和漫防抓取,学路网提供内容。从1997开始,本实验室开始了冷冻电镜单颗粒技术的研究,至今先后对五种病毒 (CSBV[49]、BmCPV[241、BmCPV/MAb复合物[501、DNV[511、DEN)的生化特性和 冷冻电镜三维结构进行了深入研究。我来给你们算算吧。硬件成本大家都有说,我就不bb了,左右。说说别的成本吧,华为上市一款手机,像p10这样的旗舰机,生产样机3万台左右。前期配件成本高,平均一台2000成本吧,就是6000万人民币。研发人员在150-200人左右,保守,周期1年。按照平均值,175天算,这些研发人员平均年薪25万不算高吧,华为工资本来不低,4375万。去整4000万,加前面1亿人民币。然后广告投入,防抓取,学路网提供内容。本人02年加入这一研究团队,主要从事冷冻电镜单 颗粒技术的研究项目,参予了BmCPV/MAb的冷冻电镜成像和三维重构工作,04年开始 从事冷冻电镜图像去噪研究以及对表面衣壳光滑病毒DEN病毒的三维重构工作。最好还是做到顶吧!整体美观性好些,就算不贴到顶也要比洗衣机高,差不多在1.2-1.5米高度!这样就可以做到防水,耐脏,防潮!如果是封闭式的阳台,那么墙面可以不贴砖,乳胶漆也一样整洁漂亮,但是后期难免会受外界灰尘的影响变脏、受潮等,平时也不太好打理。阳台需要吊顶1.为了把影响视觉效果的东西遮盖,比如阳台顶面上的管道,顶面有高低不平、阴角不够等现象时,可以用吊顶来遮盖,这样做是为了美观。2.吊顶阳台可防抓取,学路网提供内容。在冷冻电镜技术研究方面,首先是解决能不能拍出来的问题,其次是解决能不能 拍好的问题。1.猛犬霸主中国藏獒藏獒藏獒是世界著名的大型猛犬,原产于我国青藏高原,其性格刚毅,力大凶猛,是世界上惟一敢与野兽搏斗的犬,因此被赋予“东方神犬”的美誉,在西藏被称为活佛的坐骑。藏獒虽然凶猛,但对主人却防抓取,学路网提供内容。冷冻电镜的成像基于弱相位衬度成像原理,为了避免辐射损伤,电子 剂量非常低,获取冷冻电镜图像的工作近乎于“盲拍”,因此,很多实验流程、实 验条件和技术细节需要仔细摸索。生娃之前觉得生完娃后还是可以和以前一样“浪啊浪”的等我真的生完娃后才发现以前tooyoung了~首先是心态上脸皮真的变厚了很多,觉得生娃时什么大风大浪没见过?(在产床上痛的像杀猪一样叫;让几个人盯着自防抓取,学路网提供内容。我们用于冷冻电镜研究的生物样品是BmCPV病毒 ls28@ZSU.edu.crl 冷冻电镜技术研究第一章引言 颗粒.BmCPv/FAb复合物颗粒和BmCP'v/rMAb复合物颗粒,之所以选择这个样^h是 因为BmCPV病毒经过与国外的合作者的共同努力.在2003:年发表了高分辨二维重构结 果f241,实验室在单颗粒三维重构方砸积累了相当的经验,对BmCPV的结构蛋白生化性 质研究的也比较透彻。这个问题我可以回答你原因,因为我曾经是某品牌4S店汽车销售,你想如果你把这一切都办了,销售顾问吃啥,他们都有一堆KPI考核。你这样他不卖以下几点是主要原因,参考谈判,可以让你买到物美价廉的车。你相当于买走了一台裸车,这样公司对销售各项考核都不达标了,你的一台车拉低了他整个的考核指标。挣不到钱还要扣钱。车的价格可能你也压到了一定程度,也无差价应该,销售顾问没有任何发挥余地,自己也是挣不到钱,忙前忙后防抓取,学路网提供内容。所以,以BmCPV病毒及其抗体复合物为研究材料,一方面可以 通过与已有成果比较,来检验我们的冷冻电镜研究的效果,另一方面可以进行一些关 于BmCPV病毒及其抗体相互作用及功能的结构生物学研究工作。在冷冻电镜图像去噪与恢复研究方面,主要研究了冷冻电镜图像的成像原理和建立 符合含水生物大分子冷冻电镜图像的信噪评价模型,并对几种典型滤波器的滤波原理和 在冷冻电镜图像去噪和恢复的应用效果进行了比较研究。我们在2003年就获得了一组登 革病毒(DEN)的冷冻电镜数据,这组数据是由国外合作实验室提供的,当时我们还在进 行冷冻电镜的研究工作。这组数据表面衣壳光滑。因此重构工作进展相当缓慢,卡要的 问题在于找不到稳定可靠的模板。于是在去噪研究的基础上,研究了去噪对赖}#取向估 计质量的影响。同时对表面光滑的登革病毒颗粒的进行了二维重构研究。综上所述.本文的研究内容主要包括两项内容: 0冷冻电镜单颗粒技术研究。所用的研究材料为BmcPV及其抗体复合物。日的为存 经过低剂量检测改装和冷冻防污染改装!JEMl00CXH型电镜上进行冷冻咆镜单颗}t 成像技术研究,建立稳定可靠的实验流程。在此基础上,进行TBmCPV/MAb复合 物的单颗粒三维重构研究。冷冻电镜图像去噪研究。首先是构建更符合冷冻电镜图像的成像原理的信噪模型 选择并设计符合冷冻电镜图像信噪特点的滤波器,进一步研究去噪对单颗糙冷冻电 镜图像取向估计质量的影响,在此基础上.研究了光滑颗粒登革病毒的二维重构问 1.2研究方法、结果与意义1988:年Dubochet和Adrian等人对冷冻电镜技术的原理、方法与流程做了详细的介 绍f81.1999年,Baker、Olson和Fuller的综述文章对冷冻电镜单颗粒技术做了洋细的介 绍f51,2000年,ThumanoCommike和W.Chiu的综述文章专门对二十面体病毒的单颗粒三 维重构技术做了详细的介绍152】。这三篇综述文章基本描述了整个冷冻电镜技术和单颗粒 三维重构技术的发展历程,代表了当时最高的技术成就。冷冻电镜技术从技术流程上来讲分为两个部分:首先是冷冻制样技术,其次就是低 剂量成像技术。冷冻制样技术,简单而言,就是将含水的生物样品快速的冷冻,存毫微秒量级的时 问里,样品温度从室温降低到约77K,冷却速率之大,使得样品的结构在从液态变化到固 态的过程中基本不会发生任何变化。这是一个特殊豹热力学过程,承直接由液体变到了 玻璃态,玻璃态的水记录并保持了水在液态时刻的分子何簧和取向.也就是说,水分子 】s28@ZSU.edu.ca 冷冻电镜技术研究1.2研究方法、结果与意义 的位置和取向没有发生太大的变化,即便有变化,也是非常轻微的。含水的生物样品被 水分子所包裹,如果水分子的位置不发生较大变化,生物样品自身的结构也不会发生变 化。当77K的玻璃态的水缓慢升温时,我们会发现它会经历一系列的相变过程,也就是 说,水分子的位置和取向会随着温度的上升发生变化,液态时,水分子的位置和取向是 完全随机的,生物大分子的各个基团之闻的相对位置不会发生变化,但是在历经结晶相 变的冷冻情况下,水分子的位置和取向会发生较大的变化,考虑到含水生物大分子实际 上是被水分子所“环绕”着的,而日+和HO一离子对蛋白质三级构象有着重要的影响,生 物大分子的位置会随着水分子位置的变化而改变,这样的变化,完全可以改变生物大分 子构象的变化甚至割裂,而这种”剧烈“的变化对生物大分子而言是不可逆的过程。人们发展了各种各样的方法来快速冷冻样品以得到玻璃态冰包埋的冷冻样品,根据 样品大小的不同,这些方法又有区别。由于电子的穿透能力有限,因此样品不会太大, 对于加速电压为200KV,灯丝为LaB6的透射电镜,直径在1微米以下的生物样品都是适合 于做冷冻电镜观察的。我们所研究的冷冻制样技术主要是针对直径在1微米以下的病毒颗 不同的实验室,根据实验条件和实验目的的不同,实验流程和方法多少会有一些差别,我们在一开始进行冷冻电镜单颗粒技术研究的时候也是按照国外实验室的流程来 做,碰到了很多困难。在冷冻制样阶段,主要的困难是快速冷冻样品时总是发生冰晶污 染,其次是制备微筛载网时,多孑L碳膜的孔径大小和密度的总是控制不好,时大时小, 疏密不均。通过反复的试验,逐一排除了各项困难。一个重要的实验方法就是“分而治 之”的方法,把一个复杂的实验分成若干相对独立的小的实验,然后根据实验中出现的 现象逐一的分析。通过正确的实验设计来判断问题的原因,通过对小的独立实验的改进 来达到整体实验的改进目的。我们观察了不同季节电镜实验室内相对湿度的变化情况, 即便在最干燥的冬季,相对湿度一般也不会低于40%。同时发现原来的制样设备存在着 样品多次暴露在空气中的问题,以及设备边缘的冰晶会掉入液氮中的问题,通过制样设 备的改装,解决了样品暴露在空气中的问题和其他的冰晶污染问题,同时也掌握了制样 过程中的其他关键技术,这样,制样的成功率大大增加了。在低剂量成像阶段,主要的困难有两个,一个是样品在镜筒内的冰晶化污染问题, 另外一个就是如何判断和避免冷冻电镜成像时的电子辐射损伤的问题。通过反复研究, 发现导致成像阶段冰晶化的主要原因有两个:环境温度和电子剂量。关于环境温度,一 方面,在放入冷冻样品后,应该等系统温度平衡稳定后再观测,另一方面,就是要使防 污染冷指和样品控温设备的温度始终稳定并保持在适当的范围内。关于电子剂量,一方 面是电子辐射剂量过大引起的辐射损伤,另一方面就是辐照时间过长引起的辐射损伤或 样品漂移。我们于2003年年末拍摄TBmCPV/MAb复合物颞粒和BmCPV颗粒的冷冻电镜照片, 对照片的质量进行了分析,证明我们对JEMl00CxII型电镜进行的冷冻电镜改装工作是成 功的,证明我们对问题的判断是准确,证明我们对制样设备的改装和流程设计是切合实 际的。从三维重构的结果来看,说明我们已经全面掌握了冷冻电镜单颗粒技术从样品制 ls28@ZSLI.edu.crl 冷冻电镜技术研究第一章引言 备到三维重构的所有技术细节。冷冻电镜图像是含水冷冻样品中随机取向的全同生物样品颗粒在电子束方向上的二 维投影,由于其弱相位低剂量的成像过程,冷冻电镜图像的信噪比极低。因而从信嗓比 的角度来看,单颗粒三维重构的过程也是提高冷冻电镜图像信噪比的过程。由中央截面 定理.多个二维投影的傅立叶变换按照其正确的空间投影取向和中心在三维傅立叶空剧 叠加,这实际上定义了在三维傅立叶空间的相干叠加去噪的性质。进一步通过二维反傅 立叶变换,就可以得到全同颗粒在三维空间的像。本文根据冷冻电镜的成像原理,提出 了更符合其成像原理的信噪模型,改进了MDL.CWT滤波器的殴计。特别的,本文研究了去噪对单颗粒取向估计质量的影响,颗粒取向和中心的估计是 三绦重构中最关键的步骤。颗粒初始取向估计采用自身等价线相位残差评价方法,然后 用交互等价线相位残茬评价方法确定颗粒的相对取向,选择相对取向稳定的3到5个颗粒 作为三维重构的初始模板,以此模板为基础,用交互等价线柏伉残差方法对其他的颗jf奇_ 取向进行评价.选择取向手性一致,且相位残差较小的颗粒进行较低分辨率的二维重 构,然后以此重构结果在傅立时空问的5个取向均匀的投影作为精修模板,对初始取向估 计较好的颗粒进行取向和中心的精修,通过循环精修的方法提高颗粒取向和中心估计的 质量,从而使三维重构的分辨率得到提商。颗粒取向估计的质量以及以此为基础得到的 模板的质量决定了整个重构工作的质量和准确性。并去噪研究的基础上进行了登革病毒的三维重构工作。使用双边滤波器滤波后的电 镜单颗粒图像,可以比较容易的找到较为稳定的模板,最后获得了好于2.8rim的三维重构 结果。除此之外还发现了一些新的现象和问题。以往的研究表明:登革病毒在整个生命 周期中会经历两次较大的构象变化[531。~次是DEN从非成熟颗粒到成熟颗粒时的构象变 化.一次是成熟颗粒在与受体细胞介导膜融合时的构象变化。研究人员推测登革病毒存 两次大的构象变化之间还会经历多次小的构象变化.因此成熟颗粒很可能存在不只一个 亚稳态构象。本文对登革病毒的重构结果显示出明显的手性特征,可能反映了登革病毒 衣壳蛋白构象变化的特征。1.3主要创新点 在多年进行冷冻电镜技术研究的基础上,本人在2002年下半年参予了冷冻电镜的研 究项目,并在2003年对冷冻电镜技术进行了彻底攻关.解决了一些关键的技术问题, 在2003年下半年获得了CPV/MAb冷冻电镜照片并建立了稳健可靠的技术流程。2004@z开 始进行冷冻电镜图像的去噪研究,在去噪研究的基础上进行了对表面衣壳光滑的登革病 毒的三维重构工作。在这些研究工作中.主要的创新点如下: 全面研究了冷冻电镜技术过程中的冰晶污染问题,通过改装冷冻制样设备,简化实 验流程.使得制样过程中冰晶污染的可能性大大减小;了解了在冷冻电镜观察过程 中导致冰晶污染的各种因素,掌握了避免出现冰晶污染的技术细节;解决了在南方 潮湿条件下易晶化的关键问题,掌握了提高成功率和改进成像质量的关键技术问 ls28@zsu.edu.Ci't 冷冻电镜技术研究l,4表格与图注说明 0分析了冷冻电镜图像的噪声,建立了更符合其成像原理的信噪模型,改进TMDL一小波滤波器的设计; 使用双边滤波器研究了去噪对冷冻电镜图像中颗粒取向估计的影响,确定了双边滤 波器在最优取向估计上的参数,对表面衣壳光滑的登革病毒进行了三维重构,找到 了稳定的模板,并发现了代表其表面衣壳蛋白构象变化的结构学特征。1.4表格与图注说明 对图表的题注说明如下: 文中完整引用其他文献的表格,均会在题注中标明出处,未标明出处的,即为通过查阅专门资料或者是本文相关实验的数据整理所得,标明主要实验人的名字和实验 日期。图片中的实物图,凡引自文献的或者网站的,均标明文献出处或者网址,末标明出处的,即为本实验室的自有产权实物,标明主要仪器改装者的名字和实验日期;图 片中的数据图或者曲线图,凡引自文献的,均标明文献出处,未标明出处的,即为 本文相关研究数据制图,标明主要研究人员姓名和制图日期。文中引自其他文献或者网址的图表,在本文中均用作原理或者研究概况的说明,凡与本文研究内容相关的图表,均来自于本人参予的研究项目和本文相关研究数据。1s28@Z811.edu.an 冷冻电镜技术研究第二章文献综述 第二章文献综述 2.1冷冻电镜单颗粒技术的历史回顾 结构生物学是以研究生物大分子和生物大分子复合物或超分子复合物的原子分辨率 和纳米分辨率的三维结构为主要内容,以从微观结构角度解释尘物大分子结构和功能的 关系,解释系统内和系统间的生物大分子相互作用机理为主要目的。x射线晶体衍射技 术.冷冻电镜技术和多维核磁共振技术是现代结构生物学的三项主要技术,冷冻电镜技 术主要包括了三项技术:冷冻电镜二维晶体技术、冷冻电镜单颥村技术和玲冻r乜镜断层 成像技术。冷冻电镜技术是结构生物学研究中可研究尺度最广,可研究种类最多的 技术,涵盖了从纳米尺度到微米尺度的生物样品,包括了生物大分子、生物大分子复合体、超分子复合体和细胞器。其中,冷冻电镜单颗粒技术以十纳米到百纳米量绂的全同 性生物大分子复合物(单颗粒)为主要研究对象,以解析单颗丰屯亚纳米分辨率二维结构 为主要目的。冷冻电镜单颗粒技术是结构病毒学的主要研究工其之一,目前已经超过一 百多种的病毒颗粒或病毒及其抗体/受体复合物颗粒的三维结构得到了解析,甚至有几f‘ 种已经达到了亚纳米分辨率,可以直接分辨蛋白质的二级结构域。冷冻电镜技术和结构 病毒学的研究在早期几乎是密不可分的。下面简要介绍一下冷冻电镜技术的发展历史, 以及在它的发展过程中,对结构病毒学的影响。病毒学的开端始于19世纪末,德国科学家AdolfMayer、俄国科学家Dimitrilvanof- sky、荷兰科学家MartinusBeijerinck在研究烟草花叶病时发现了一种带有遗传性质 的物质,Beijerinck猜测这是一种很小的病原体.并称之为“病毒(Virus)”。此后直 N20世纪30年代,人们对病毒的形貌还是一无所知。1932年,德国科学家Ruska发明 了电子显微镜,很快,这种仪器就被用来观察病毒,1939年,G.A.Kansche在电镜下 直接观察到了烟草花叶病病毒(TobaccoMosaicVirus.TMV),指出TMV是一种直 径为1.5nm,长为300rtra的长杼状的颗粒。丽番茄黄化花剐病毒(Tomatoyellow mO― saicvirus,TYMV)颗粒为球形,直径为25nm。电镜技术出现的同时,x射线晶体学 研究已经发展的相当成熟,蛋白质晶体学研究也开始起步,1934年,英国科学家J. Bernal和D.Crowfoot在自然杂志上发表了胃蛋白酶的x射线晶体衍射照片(这可以算 是结构生物学的开端)。1935年,美国生化学家斯坦利(Stanley)提纯了TMV并获 得了该病毒的结晶体。1936年Bawden和Pirie等在纯化的TMV中发现了含磷和糖类的组 分,它们以核糖核酸的形式存在,通过热变化,这种核酸可以从病毒粒子中释放出 来.这一发现也被Stantey不久证实,Stanley及其同事证实几种不同植物病毒的孩酸 也能从核蛋白的形式中被分离出来。TMV的结晶及其化学本质的发现是对医学和生 物科学的巨大贡献,它不仅引导人们从分予水平去认识生命的本质。而且为分子病 毒学和分子生物学的诞生莫定了基础.鉴于Stanley在TMV研究中的突出贡献,1946年 Is28@ZSU.edu.cn 冷冻电镜技术研究2.1冷冻电镜单颗粒技术的历史回顾 他被授予诺贝尔奖。随后Bawden和Pirie成功结晶了包括番茄矮缩病毒(tomatobushy stunt virus,TBSV)在内的其他几种病毒。1955年,Scaffer和Schwerdt成功地结晶了脊 髓灰质炎病毒(Poliovirus),它是第一个被结晶出来的动物病毒。1953年,Perutz发现 用同晶置换技术可以解决生物大分子结构测定中的位相问题,至1J1957年,Kendrew获 得了肌红蛋百6A分辨率的三维电子密度图(有人把这作为结构生物学的开 端)。Perutz和Kendrew分享了1962年的诺贝尔化学奖奖金。同年获得诺贝尔生理学 与医学奖的科学家是Waston和Crick。Watson和Crick于1953年在英国卡文迪什实验室分 析了由RosalindFranklin拍摄的核酸晶体衍射照片并建立了DNA双螺旋结构模型(也 有人把这作为结构生物学的开端,确切的说是分子遗传学的开端,不过的确是革命 性的发现)。那时,RosalindFranklin也拍摄了很多病毒结晶的照片,这其中就包括 了TMV、TBSV、TYMV和Polio病毒。1956年美国科学家DonCaspar在英国学习时,发 现了TBSV具有532对称性,当时Crick恰好强Casper在同一个房间工作,Casper跟Crick说 了这个结果,Crick又g[aWatson说了,于是Crick和Watson根据这个实验推测病毒的结构 是立方点群对称的,它可以由12或者12的整数倍的非对称子体构成,非对称子体的数 目最多为60个,也只有20面体(ieosahedral)和12面体(pentagons)是532对称的。同年, 英国科学家King也通过研究病毒的晶体衍射照片证实了这些病毒晶体的532对称性。可是当时越来越多的实验证据证明很多病毒的基本结构单元不止60个。作为晶体而 言,现在人们称532对称的结构为“准晶”(quasi-crystals),当时很难被大家所接 受的,因为晶体是不会出现五重轴对称性的。1958年,晶体学家RosalindFranklin不幸 去世,Casper和Klug为了纪念RosalindFranklin的贡献,于1959年发表了一篇关于病毒 的x射线衍射的综述。当时Klug除了研究TYMV以外,也开始研究polio病毒的结构,也 就是在这一年,美国著名的建筑学家和结构大I)币BuckminsterFulkr(人称Bucky)注意到 TKing等人的工作,Bucky最著名的设计就是“网格穹顶(geodesicdomes)”,Bucky注 意至Upolio病毒的结构模型和他的网格穹顶结构非常相似,于是Bucky在伦敦约见TKing, 并送了一本他本人著作的关于建筑结构理论的书给King,Casper和Klug受此启发, 于1060年提出了“near―equivalence”理论,后来又称做“准等价(quasi-equivalence)” 理论。这~理论突破了点群等价理论的限制,等价理论无法解释局部的六重轴对称性, 在准等价理论下,结构“基本单元(subunit)”至少可以组成两种准等价构象,五邻体 和六邻体。这样,二十面体病毒的基本单元数目就不再局限于立方点群对称模型的最 大60个了,1961年,Klug收到了冷泉港会议的邀请,这进一步推动了Casper和Klug的合 作,到1962年,两人已经收集了很多的材料,在冷泉港的论文里,出现了很多新名词, 如:二十面体病毒可以按照“三角形剖分数(triangulationnumber)”来分类,简单来 讲,三角形剖分数定义了二十面体病毒的花样类型,即由三个五邻体所围成的一个三角 形内,六邻体的分布情况。两人还发明了“自组装(self-assembly)”这个词,来描述在 什么条件下,病毒的单体在不需要外在帮助的情况下结合成一个紧密的衣壳。这些概念 的解释借助了晶体学中的理论。因此,Casper和King在1962年冷泉港会议上发表的这篇 文章被看成了结构病毒学发展的一个里程碑f541。但此时,电子显微镜的在生物学上的应 Is28@zsn.edu.cn 冷冻电镜技术研究第二章文献综述 用还仅局限于对负染样品或者包埋切片样品的二维形貌观察,对结构生物学还没有什么冷冻电镜技术为什么那么火答:因为目前来说这是很安全的一种技术更多”篮球匠“工种号为什么冷冻电镜去年突然火了?是有什么技术突破吗答:冷冻电镜,是用于扫描电镜的超低温冷冻制样及传输技术(Cryo-SEM),可实现直接观察液体、半液体及对电子束敏感的样品,如生物、高分子材料等。样品经过超低温冷冻、断裂、镀膜制样(喷金/喷碳)等处理后,通过冷冻传输系统放入电镜内的冷台(温度...为什么冷冻电镜去年突然火了?是有什么技术突破吗答:主要是生命科学发展迅猛,遇到科学发展瓶颈,传统方法不太灵了,寄希望于冷冻电镜在量子层面实现突破。冷冻电镜本身技术突破却不是主要的,很多文章给的理由非常牵强,例如球差校正令分辨率大幅度提高,STEMresolution,达到亚皮米。其实这个...
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