甲烷氧化细菌的电子显微镜观察

采用冷冻蚀刻、超薄切片和负染色电镜技术,对 Methylomonas sp. 761M和Methylosinus sp．81Z两抹甲烷氧化细菌的细微结构进行了观察。在冷冻蚀刻中,缅胞从质膜和细胞壁外膜的中央劈开,暴露出四个断裂面。各个断面的结构有所不同,显示出颗粒、小杆、乳状突起、小坑和光滑区等结构。冷冻蚀刻揭示的多层结构,与超薄切片和负染色观察结果一致。此外,对甲烷氧化细菌细胞壁表面图案,细胞内膜结构进行了观察。     

辛德毕斯病毒在BHK—21细胞中繁殖过程的研究

辛德毕斯病毒(Sindbis virus)在BHK—21细胞中繁殖的一步生长曲线表明,病毒感染后2小时便可产生大量的子代病毒;感染后6小时,病毒滴度达到最高峰,为109TCID50/ml电镜技术显示了病毒粒子的形态结构与形态发生过程。本文还对SbV的代谢合成动态及对宿主细胞的影响进行了研究和讨论。     

腮腺炎病毒的多肽及其在感染细胞中的合成

以差异离心和蔗糖密度梯度离心祛提纯了在鸡胚尿囊腔中繁殖的腮腺炎病毒粒子。并用SDS—PAGE分析病毒粒子的结构多肽,发现其结构多肽为11种,分子量在35K到72K之间。同时还检测到HN蛋白的多聚体和F蛋白的大亚基F1。将腮腺炎病毒分别感染Hela,Vero和CE细胞,比较这三种细胞对ME株腮腺炎病毒的敏感性,发现CE细胞是ME株的敏感宿主。用[31S]蛋氨酸标记病毒感染的CE细胞,以SDS-PAGE及放射自显影法检测到腮腺炎病毒在宿主细胞中合成了至少8种多肽,分子量在26．5K到94K之间。对这些多肽在细胞中不同时期合成情况进行了研究。还用脉冲追踪(pulsechase)技术在感染细胞中发现了FO到F这一转译后加工(Postttanslational procession)现象。此外也研究了放线菌素D和高沈度氯化钠对细胞蛋白质合成的抑制作用。     

发育中的痘苗病毒的超微形态

用冷冻蚀刻技术研究了发育中的痘苗病毒的形态,发现了以下的一些结构： 1．发育中的痘苗病毒在形成包膜时,在其内膜外表面上出现一个无颗粒区,这个无颗粒区致密光滑,并且总是偏在病毒颗粒的边缘。 2．在折裂的颗粒上发现了包着核样小体的光滑而致密的膜性结构,其位置和性质与无颗粒区非常相似。     

豆科根瘤的超微结构研究

Bergerson等于1958年开创了豆科根瘤超微结构的研究,并逐渐形成一门崭新的学科和科研领域。根瘤超微结构研究是指运用各种电镜技术(包括超薄切片、扫描、冰冻蚀刻、放射自显影、细胞化学和免疫电镜等),在亚细胞水平上研究根瘤在发育过程中的结构变化以及这些变化与根瘤发育和固氮的关系。归纳起     

薄荷伪造桥虫NPV感染斜纹夜蛾幼虫分离的一种新NPV特性的研究

用薄荷伪造桥虫核型多角体病毒(Argroyamma agnata NPV)(以下简称Aa NPV)在室内感染斜纹夜蛾(Prodenia litura)幼虫,从死虫体内分离到一种NPV。经电镜观察,多角体蛋白分析、病毒核酸的限制性内切酶酶解分析等研究,证明此多角体直径为1.5—2.6/μm,病毒粒子为杆状,其大小为100—150×420nm,病毒粒子为多粒包埋型。提纯的多角体蛋白只有一种多肽,分子量为33,500d,提纯的病毒粒子的结构多肽至少有15种,其分子量范围为15,600     

用同位素标记法来研究分泌蛋白的合成和运输的具体详细过程究竟是怎样的？

这项研究工作所涉及的基本实验技术称为电子显微镜放射自显影技术（electron microscopic autoradiography）简称电镜放射自显影技术。了解这一技术的基本原理,就比较容易理解所提出的上述问题。放射自显影技术是利用放射性同位素放出的电离射线使乳胶（含AgBr或AgC1）感光的作用,对细胞内生物大分子进行定性和定位研究的一种细胞化学技术。根据研究对象的需求,分为光镜（显微）放射自显影和电镜放射自显影技术。     

拟南芥苗端发育的超微结构研究

应用高压冷冻及低温脱水电镜技术研究了拟南芥苗端的发生,发育过程。结果表明,苗端发育过程可分为两个阶段,营养苗端和生殖苗端。其中,营养苗端的发育分为二个时期;早期,生长点平均,其结构不形成被子植物苗端所特有的原套一原体结构,后期,生长点隆起,其内部形成典型的原套一原体及组织分区结构。     

乳鼠感染肾综合征出血热病毒形态的电镜观察

应用常规超薄切片技术,对新生乳鼠脑内接种ALC96株肾综合征出血热(HFRS,又称流行性出血热)病毒后不同时期的脑组织进行电镜观察。感染早期(4天),大脑海马回神经细胞显示核周胞浆内高尔基膜囊堆增生,小泡密布。感染晚期(8天、10天),在显著增生、扩大的高尔基嚷泡池内找到为数不多的直径在70—110…的圆形、卵圆形或杆状病毒颗粒。成熟病毒具有双层脂质包膜及表面穗状微突,核心含少量细管丝或微细颗粒。病毒成熟的方式是从高尔基囊泡膜内壁上发芽进入池内。在感染细胞高尔基区及其邻近可见到由中等致密的细管丝或细颗粒样结构所组成的胞浆包涵体。根据感染乳鼠大脑神经细胞内病毒的形态学和形态发生学特征,可以证实HFRs病毒属于布尼安病毒科(Famiiy Bunyaviridae)的成员。     

包涵体-犬传染性肝炎病毒形态发生学的重要特征

用免疫金电镜技术和电镜原位杂交技术观察了犬传染性肝炎病毒感染的犬肾传代细胞中的病毒包涵体,发现这些包涵体具有以下三种基本形态1.松散均质包涵体;2.副结晶色包涵体;3.致密颗粒包涵体.其中前二种包涵体能被免疫金标记,它们是尚未成病毒粒子的病毒蛋白或是病毒装配后乘余的病毒蛋白,后一种包涵体能被病毒DNA探针标记,是病毒核酸合成过剩而堆积起来形成的产物.此外,本文还描述和讨论了包涵体与细胞及病毒发育成熟的关系.     

包涵体——犬传染性肝炎病毒形态发生学的重要特征

用免疫金电镜技术和电镜原位杂交技术观察了犬传染性肝炎病毒感染的犬肾传代细胞中的病毒包涵体,发现这些包涵体具有以下三种基本形态：1．松散均质包涵体;2．副结晶色包涵体;3．致密颗粒包涵体。其中前二种包涵体能被免疫金标记,它们是尚未成病毒粒子的病毒蛋白或是病毒装配后乘余的病毒蛋白,后一种包涵体能被病毒DNA探针标记,是病毒核酸合成过剩而堆积起来形成的产物。此外,本文还描述和讨论了包涵体与细胞及病毒发育成熟的关系。     

细胞及部分细胞器电镜图像

为配合高中《生物》和《生理卫生》“细胞”部分的教学,选择了四张细胞及部分细胞器的电镜图像(见封三)供教师参考。图Ⅰ细胞冷冻蚀刻电镜图像:图为兔胃贲门腺细胞的劈裂面(立体图像)。N为细胞核,可见其表面有许多散在的圆形核孔((?));核周围有大量粗面内质网(RER),核左侧有一线粒体(M);在核上方的细胞质中,含有密集的分泌颗粒(SG),其中有的已被断开,有的则为颗粒表面。图的左下方,可见该细胞的界限((?))。×9,600 图Ⅱ细胞表面冷冻蚀刻电镜图像:图为胃粘膜上皮细胞的表面,其PF面有比较密集的膜内微粒,EF     

冷冻电镜技术的突破导致结构生物学发生革命性变化

最近,冷冻电镜技术的突破引起结构生物学发生了革命。这一革命导致2017年诺贝尔化学奖授予对冷冻电镜技术发展做出开创性贡献的3位科学家Jacques Dubochet、Joachim Frank和Richard Henderson。本文将综述冷冻电镜的发展历程,导致结构生物学革命的冷冻电镜关键技术,包括电镜、图像记录装置和图像处理算法方面的突破,以及中国科学家应用冷冻电镜取得的重要科学成就,涵盖基因表达/调控、蛋白质合成/降解、膜蛋白、免疫、病毒等相关蛋白复合体。最后,对冷冻电镜的未来发展方向进行展望。     

长毛对虾精子发生的研究：Ⅰ.精子的形态结构

利用电子显微镜技术结合细胞化学染色方法,研究长毛对虾精子形态结构,结果显示:长毛对虾精子由圆球状球体部和钉子状棘突部组成;精子全长约7μm;棘突及与之相联的球体表面平滑无突起,而与棘突相对的球体底面有指状突起。透射和冷冻蚀刻电镜显示:长毛对虾精子棘突包括顶体锥和顶体帽两部分;顶体锥向外突出形成精子的棘突,顶体帽覆盖在球体部的胞质及核区上方。成熟精子胞质极度退化,仅靠顶体帽边缘可见1—2个线粒体。球体的中央区域为近球形,呈Feul-gen阳性反应,为精子的核区。其结构松散,电子密度低,属非浓缩型,内布许多絮状物质,外由许多长短不一的膜性结构不规则排列成不连续的核膜结构。研究结果认为:长毛对虾精子属不动无鞭毛精子类型,其棘突部并非鞭毛结构而是顶体的位置。     

中蜂囊状幼虫病病毒的三维结构

提取纯化中蜂囊状幼虫病病毒(CSBV)的RNA,通过RT-PCR扩增获得1069bp的DNA片段,将其克隆到pGEM-T Easy载体上.测序分析表明,该段基因序列与意蜂囊状幼虫病病毒(SBV)基因序列的同源性为87.6%,与之对应的氨基酸序列的一致性高达94.6%,说明CSBV是与SBV十分相似而又不相同的病毒.在此基础上,应用冷冻电子显微镜与计算机三维重构方法测得病毒颗粒的三维结构,分辨率为2.5nm,其衣壳按T=1(p=3)的对称二十面体结构排列,表面光滑,有12个五邻体和132个孔洞.研究还发现,病毒内部的核酸是按5-3-2对称的二十面体结构排列,这种排列方式在细小RNA病毒中尚未见报道.     

水稻矮缩病毒内壳层颗粒的三维结构

水稻矮缩病毒(rice dwarf virus,RDV)是双壳层的二十面体球形病毒.用含水冷冻电子显微镜技术和计算机三维重构方法测定去除了外壳层和内部RNA的RDV内壳层颗粒的3.3nm分辨率的三维结构.结果表明,内壳层表面较为平滑,结构薄而致密,是RDV的骨架结构.作为内壳层主要结构蛋白的120个P3蛋白质亚基组成60个二聚体,按T = 1的二十面体对称性构成内壳层.内壳层P3亚基的排列与T=13l的外壳层P8三聚体的排列对照比较表明,P8三聚体与P3亚基是通过非等同并具特征性的方式交错结合的.     

黄地老虎颖粒体病毒的研究I.颗粒体病毒的超微结构

通过病虫组织和提纯病毒包含体的超薄切片的电镜观察,研究了新疆黄地老虎颗粒体病毒 Agrotis segetum granulosis virus (简称AsGV—XJ),在组织细胞中的超徽结构以及它的装配过程。从被AsGV矗J侵染的脂肪体和皮层中,观察到大量的颗粒体病毒。在前肠、中肠、后肠、马氏管、气管的组织切片中未观察到颗粒体病毒o AsG'v一xJ的装配是在脂肪体细胞的胞质中进行的,从病毒粒子的核髓开始,形成病毒粒子,然后由包含体蛋白以类晶体方式包被,构成一个完整的颗粒体o AsGV—xJ的装配过程证明了核糖体、线粒体、内质网在其增殖中的重要作用,AsGV—xJ的基本形态与国外报道的AsGV大致相同。观察到包含体外围有一层透明膜,以及各种不同排列方式的双粒子所构成的包含体,这是AsGv—xJ的特点。     

T4病毒科一个新成员的分离鉴定

从松毛虫中分离一种球状二十面体病毒粒子.病毒直径为44nm.通过低温冷冻电镜技术和计算机图像处理技术,研究了该病毒衣壳的三维结构.结果表明,病毒颗粒具双层结构,衣壳由240个亚基组成,分布于T=4的二十面体上.病毒核酸地衣酚反应呈阳性,联苯胺反应呈阴性结果.而紫外吸收实验则呈明显的单链特征,辅以酶消化实验的结果,证实该病毒为单链RNA病毒.琼脂糖电泳显示该病毒RNA分子大小约为5.2kb.SDS-聚丙烯酰胺电泳表明该病毒结构蛋白有一条大小约为52kD主带和一条弱带(39kD).本病毒是T4病毒科的一名新成员,这是我国首次报告的T4病毒科的病毒.     

茶毛虫核型多角体病毒的血清学特性

用免疫双扩散、对流免疫电泳、酶联免疫吸附试验(ELISA),固相免疫电镜(SPIEM)等技术,对茶毛虫核型多角体病毒(EpNPV)的抗原特性及与其它10种核型多角体病毒的血清学关系进行分析。结果表明,EpNPV粒子的抗血清只能与EpNPV粒子起反应,不与EpNPV的多角体蛋白及其它10种昆虫核型多角体病毒(NPV)粒子发生交叉反应;EpNPV多角体蛋白抗血清除了和其同源的多角体蛋白起反应外,还能和其它两种NPV的多角体蛋白起反应。以上结果说明了EpNPV的结构蛋白具有较高的抗原特异性,而多角体蛋白则没有种间特异性。同时将固相免疫电镜技术应用到昆虫病毒的血清学检测中,取得了较为理想的结果。     

家蚕质多角体病毒（BmCPV）结构研究

用负染和冷冻电镜技术以及计算机数据处理方法,研究了ＣＰＶ２和空病毒的结构,完整病毒和空病毒的结构和生化组成比较表明,ＣＰＶ具有单层衣壳结构,病毒的５种结构蛋白都位于该单层衣壳上。该单层衣壳按Ｔ＝１的对称结构排列,在二十面体的顶点具有塔状突起。空病毒与完整病毒具有相同的衣壳结构,但内部结构却不相同。