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Visualização 3-D em Microscopia Eletrônica de Transmissão
Márcia [email protected]
Instituto de Biofísica Carlos Chagas Fo
U.F.R.J.
3-D, pra que?
ou
O Microscópio Eletrônicode Transmissão
• Imagens bidimensionais de objetos 3-D.• Seções aleatórias.
Reconstrução tridimensional:
A partir de cortes seriados de um volumeA partir de volumes (tomografia)
Reconstrução tridimensional a partir de cortes seriados
Registro(fotografia ou aquisição digital) das imagens
x1 x1
x3 x3x2x2
alinhamento
Contornos
x1
x3x2
Modelo 3-D
Tomografia
• A partir de um volume
Drawing by John ODrawing by John O’’Brien, The New Yorker Magazine (1991)Brien, The New Yorker Magazine (1991)
Requer, em geral, voltagensacima de 100kV
Por que?
80 KV 100 nm de espessura 400 KV 1µm de espessura
Série tomográfica
-600 +60000
Toxo1-movie.quicktime
Toxo1.mediaplayer
Para que servem estas técnicas?Toxoplasma gondiiArmado e perigoso
Etapas do desenvolvimento deT. gondii na célula hospedeira
• Reconhecimento e adesão
• Invasão• Estabelecimento do
vacúolo parasitóforo• Endodiogenia• Egresso
Fatos
• T. gondii é um parasita intracelular obrigatório
• T. gondii pode infectar qualquer célula nucleada de mamíferos e aves
• A contaminação se dá por ingestão de carne contaminada ou oocistos eliminados junto com as fezes de felinos
Perguntas• Como é o comportamento deste parasita
células da linhagem LLCMK2?• Como se desenvolve o vacúolo parasitóforo?• Pode-se observar a associação de organelas à
membrana do vacúolo parasitóforo?• Como se dispõem as organelas secretoras?
Reconstrução tridimensional do vacúolo – 7 horas
Redistribuição de mitocôndrias
3D Reconstruction3D ReconstructionAligned data setAligned data set
Tomografia das estruturas secretoras
VizualizationVizualization ininResolveRTResolveRT
3D-TEM on T. gondii
3D Reconstruction3D ReconstructionAligned data setAligned data set
3D-TEM on Tachyzoites
VizualizationVizualization ininResolveRTResolveRT
3D-TEM on Tachyzoites
Observações Finais
• A reconstrução tridimensional a partir de cortes seriados é uma técnica de aplicação variada em problemas de Biologia Celular Estrutural.
• E eletrontomografia possui vantagens e desvantagens em relação àreconstrução a partir de cortes seriados, e vice versa.
Softwares disponíveis para reconstrução 3-D
• National Center for Microscopy and Image Research: http://ncmir.ucsd.edu/sp.html
• Boulder Laboratory for 3-D Reconstruction: http://bio3d.colorado.edu/imod/
• Boston University: http://synapses.bu.edu/tools/index.stm