Představujeme moderní mikroskopické pracoviště našeho ústavu

Mikroskop patří k základnímu vybavení biologů přinejmenším od roku 1665, kdy Robert Hooke objevil v korku rostlinné buňky.

Dnešní přístroje jsou technicky mnohem pokročilejší a dokážou v živých organismech zobrazit takové detaily, nad nimiž by Hooke i další průkopníci jen žasli. Zároveň však moderní mikroskopy vyžadují vysoce kvalifikovanou obsluhu. Jejich pořízení navíc bývá finančně náročné.

V poslední době proto řada vědeckých institucí zřizuje specializovaná mikroskopická pracoviště, která se starají o provoz drahých špičkových přístrojů a o jejich efektivní využití. Od roku 2015 má takové pracoviště i Ústav experimentální botaniky AV ČR.

Pestík huseníčku rolního (Arabidopsis thaliana) s klíčícími pylovými zrny přichycenými na blizně. Vzorek byl obarven anilinovou modří, která se váže na buněčné stěny obsahující polysacharid kalózu. Barvivo označilo pylová zrna (bez láček, které z nich prorůstají do semeníku) a vodivá pletiva uvnitř pestíku. Foto: Said Hafidh.

V sídle ústavu v Praze 6 slouží biologům:

• dva konfokální laserové skenovací mikroskopy (Zeiss LSM 5 Duo a nový, vysoce citlivý Zeiss LSM 880),

• konfokální mikroskop Nikon Eclipse Ti-E s rotujícím diskem (spinning disk) Yokogawa,

• fluorescenční mikroskop Zeiss Axio Imager s modulem pro strukturovanou iluminaci Apotome 2,

• transmisní elektronový mikroskop FEI Morgagni.

Toto vybavení umožňuje studovat rostliny od úrovně pletiv či orgánů až po organely a molekuly. Nejčastějším objektem výzkumu jsou živé rostliny nebo buněčné kultury s fluorescenčně značenými proteiny, případně organelami.

Častým modelovým objektem pro výzkum rostlin jsou tabákové buňky pěstované jako suspenzní kultury. Na snímku uprostřed vidíte řetízek tvořený pěti takovými buňkami. Obrázek vlevo zachycuje specificky značený přenašeč auxinu PIN11 (fialově), umístěný v plazmatické membráně. Vpravo je pak překryv obou snímků. Foto: Kateřina Malínská.

Mikroskopy využívají hlavně týmy, které se zabývají vnitrobuněčným transportem, proteinovými přenašeči rostlinného hormonu auxinu, membránovými proteiny, molekulární biologií pylu a vývojem embryí u jehličnanů.

Konfokální mikroskop s rotujícím diskem vhodně doplňuje laserové skenovací mikroskopy, protože jím lze sledovat rychlé děje uvnitř buněk. Transmisní elektronový mikroskop slouží především virologické laboratoři ke studiu rostlinných virů.

Od roku 2016 je naše pracoviště zapojeno do národní výzkumné sítě pro biologické a medicínské zobrazování Czech-BioImaging. Ta poskytuje českým i zahraničním vědcům přístup k celému spektru zobrazovacích technologií.

Činnost Czech-BioImaging koordinuje Ústav molekulární genetiky AV ČR a podporuje ji Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy.

V živé kořenové špičce huseníčku rolního byla pomocí zeleného fluorescenčního proteinu GFP specificky označena bílkovina PIN3 (na obrázku znázorněná zeleně). PIN3 je přenašeč rostlinného hormonu auxinu. Nachází se v plazmatické membráně buněk a hraje důležitou roli při gravitropismu, tedy růstové reakci na zemskou přitažlivost. Foto: Kateřina Malínská.

X virus bramboru (PVX) zobrazený transmisním elektronovým mikroskopem. Virové částice mají délku zhruba 700 nanometrů a průměr kolem 20 nanometrů. Preparát byl obarven pomocí octanu uranylu a sacharidu trehalosy. Foto: Tomáš Moravec.

Článek byl publikován jako komerční sdělení v časopise Vesmír, číslo 9/2017.