Pracownia Obrazowania Struktury i Funkcji Tkankowych

Kierownik: Tytus Bernaś

Zespół: Małgorzata Całka, Miguel Lermo Jimenez, Maciej Krupa, Natalia Nowak, Hanna Sas-Nowosielska, Małgorzata Śliwińska, Artur Wolny

Pracownia jest ukierunkowana na badanie budowy i funkcji struktur biologicznych na różnych poziomach organizacji: począwszy od obrazowania struktur subkomórkowych w wysokiej rozdzielczości, a skończywszy na badaniu przyżyciowym całych organów zwierzęcych. Pracownia zapewnia wykonywanie szerokiego zakresu badań przy użyciu mikroskopów zarówno optycznych jak i elektronowych i zastosowaniu różnorodnych metod obrazowania.

Wybrane techniki dostępne w Pracowni:

Trójwymiarowa mikroskopia korelacyjna CLEM – łączy w sobie wizualizację próbki w wysokiej rozdzielczości przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) z możliwością wielokanałowego obrazowania jej molekularnych właściwości, stosując konfokalną mikroskopię fluorescencyjną. Bieżące wykorzystanie tej metody obejmuje badanie morfologii synaps i kolców dendrytycznych w neuronach.
Szybkie obrazowanie dynamicznych procesów komórkowych – użycie mikroskopu konfokalnego z dyskiem Yokogawy (Spinning Disc Confocal) umożliwia obrazowanie trójwymiarowe preparatu z prędkością do 20 zdjęć na sekundę. Mikroskop pozwala na badanie procesów sygnalizacji wewnątrzkomórkowej oraz interakcji pomiędzy poszczególnymi molekułami dzięki technice FRET, a także badanie zmian struktury organelli komórkowych (m.in. mitochondriów, jądra).
Obrazowanie in vivo – przy użyciu mikroskopu o dwufotonowym wzbudzeniu fluorescencji. Badania obejmują charakterystykę sieci neuronalnej w mózgu żywych gryzoni i jej zmiany podczas różnych procesów fizjologicznych. Dodatkowe urządzenia umożliwiają skorelowanie obrazu tkanki z elektrofizjologiczną aktywnością badanego obszaru.
Wizualizacja interakcji pomiędzy cząsteczkami – dzięki użyciu mikroskopu konfokalnego z detektorami zliczającymi pojedyncze fotony jest możliwość pomiaru czasu życia fluorescencji (FLIM), anizotropii fluorescencji i spektroskopii korelacji fluorescencji (FCS). Planowane doświadczenia z użyciem tych technik zakładają pomiary interakcji pomiędzy cząsteczkami, pomiary aktywności metaloproteinaz w organie oraz badanie formowania kompleksów histonów z łańcuchami DNA.
Mikroskopia super-rozdzielcza – przy użyciu zestawu technik można poprawić zdolność rozdzielczą mikroskopii konfokalnej poniżej limitu dyfrakcyjnego występującego w konwencjonalnej mikroskopii świetlnej. Bieżące zadania obejmują konstrukcję, optymalizację oraz biologiczne wykorzystanie wysokorozdzielczych technik takich jak PALM/STORM czy SIM.
Mikroskop szerokiego pola dla przyżyciowych obserwacji komórek – umożliwia prowadzenie wielokanałowych sekwencji czasowych przy użyciu zarówno światła przechodzącego jak i metod fluorescencyjnych. System szybkiej zmiany filtrów fluorescencyjnych jest szczególnie przydatny dla pomiarów impulsów wapniowych. Mikroskop jest również wyposażony w optykę do obrazowania adhezji komórkowej metodą IRM (mikroskopia interferencyjno-odbiciowa). Więcej informacji na stronie Pracowni

Wybrane publikacje:
Kilańczyk E., Graczyk A., Ostrowska H., Kasacka I., Leśniak W., Filipek A. (2012) S100A6 is transcriptionally regulated by β-catenin and interacts with a novel target, lamin A/C, in colorectal cancer cells. Cell Calcium, 51(6): 470-477.

Knapska E., Macias M., Mikosz M., Nowak A., Owczarek D., Wawrzyniak M., Pieprzyk M., Cymerman I.A., Werka T., Sheng M., Maren S., Jaworski J., Kaczmarek L. (2012) Functional anatomy of neural circuits regulating fear and extinction. Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 42: 17093-17098.

Dziembowska M., Milek J., Janusz A., Rejmak E., Romanowska E., Gorkiewicz T., Tiron A., Bramham C., Kaczmarek L. (2012) Activity-dependent local translation of matrix metalloproteinase-9. Journal of Neuroscience, 32: 14538–14547.

Biegańska K., Figiel I., Gierej D., Kaczmarek L., Klejman L. (2012) Silencing of ICERs (Inducible cAMP Early Repressors) results in partial protection of neurons from Programmed Cell Death. Neurobiology of Disease, 45: 701–710.

Samluk L., Czeredyś M., Skowronek K., Nałęcz K.A. (2012) protein kinase C regulates amino acid transporter ATB, Biochem- ical and Biophysical Research Communications, 422, 64-69.