Bewegung von Mikrotubuli beobachten

Diese Methode stellen nun Forscher vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT), dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz und dem amerikanischen National Institute of Health (NIH) vor.

Sie untersuchten den Zebrabärbling. Dieser Fisch ist groß genug, um einzelne Organe leicht zu unterscheiden; er hat einen kurzen Generationszyklus und produziert viele Nachkommen. Seine Larven sind komplett durchsichtig. Um bestimmte Strukturen sichtbar zu machen, wurden diese mit gentechnischen Methoden fluoreszierend eingefärbt.

Für das neue Mikroskopverfahren wird das Objekt punktförmig mit speziellem Licht ausgeleuchtet. Dadurch wird Streulicht minimiert und das angeleuchtete Detail scharf abgebildet. Eine Serie von Bildern mit unterschiedlicher Beleuchtung wird schließlich von einem Computer zu einem Gesamtbild zusammengestellt. Durch geschicktes Ausleuchten wird es sogar möglich, die Tiefenschärfe zu justieren, Bilder von verschiedenen Tiefenebenen zu machen und am Computer zu einem dreidimensionalen Bild zu verbinden. Mittlerweile lassen sich so Auflösungen von 145 Nanometern in der Ebene und 400 Nanometern dazwischen verwirklichen. Die Aufnahmen werden innerhalb einiger Sekunden gemacht, so dass auch die Bewegung der Zellen zu keinen Unschärfen führt.

Über eine Serie von Aufnahmen können auch Videos von der Bewegung der Mikrotubuli gemacht werden. Im Experiment wurde über einen Zeitraum von 60 Minuten beobachtet, wie sich etwa 45 Mikrometer unter der Haut des Fisches das Frühstadium des Seitenlinienorgans bildet, mit dem Fische im Wasser Bewegungsreize wahrnehmen können. Solche Aufnahmen am lebenden Organismus liefern wertvolle Erkenntnisse über Entwicklung von Wirbeltieren auf zellulärer Ebene.

Literatur:: York, A. G., et al.: Nature Methods 2012, Online: doi:10.1038/nmeth.2025