Transmisná elektrónová mikroskopia je dôležitá pri výskume v biológii. Umožňuje študovať ultraštruktúru neznámych biologických vzoriek a zohráva významnú úlohu v hodnotení kvality vzoriek živočíšnych genetických zdrojov uskladnených v génovej banke.
Medzi unikátne mikroskopické metódy, ktoré nám odhaľujú nanosvet biologických štruktúr, patrí transmisná elektrónová mikroskopia (TEM). Táto metóda využíva sústredený lúč elektrónov s vysokou energiou, čo umožňuje zobrazovať vzorky na takej úrovni detailov a komplexnosti, akú pomocou svetelnej mikroskopie nikdy nedosiahneme. Vďaka TEM rozoznávame ultraštruktúru vzoriek pri veľmi veľkom zväčšení a rozlíšení.
Vysoké rozlíšenie, čiernobiele snímky
Vzorky pre TEM možno pripraviť viacerými spôsobmi. K tým najbežnejším patrí zaliatie vzorky do živice a jej narezanie pomocou ultramikrotómu (zariadenie umožňujúce krájanie polohrubých a ultratenkých rezov z biologických vzoriek) na veľmi tenké rezy s hrúbkou 15 až 90 nm. Tieto rezy sa nanášajú na špeciálnu sieťku a v prípade potreby sa farbia soľami ťažkých kovov, akými sú napríklad osmium, olovo a urán. Takto pripravená vzorka sa vkladá do elektrónového mikroskopu, kde ňou prechádza sústredný lúč elektrónov, preto sa mikroskop označuje ako transmisný.
Keďže TEM využíva na zobrazovanie vzorky elektróny, a nie fotóny, ako je to pri svetelnej mikroskopii, výsledná mikrosnímka je čiernobiela. Aj keď je TEM omnoho časovo náročnejšia a finančne nákladnejšia ako príprava vzoriek pre svetelnú mikroskopiu – týka sa to prípravy a analýzy samotnej vzorky – výsledná snímka pri ultravysokom rozlíšení odhalí veci, ktoré voľným okom nikdy neuvidíme.
Uchovávanie genetickej informácie
V súčasnosti je veľmi horúcou témou zachovanie genetických zdrojov, či už rastlinných alebo živočíšnych. Kryokonzervácia živočíšnych genetických zdrojov predstavuje dôležitý spôsob uchovávania genetickej informácie významných národných druhov a plemien hospodárskych zvierat vo forme hlboko mrazených vzoriek reprodukčných buniek (spermie, oocyty, embryá), somatických a kmeňových buniek, tkanív, DNA a pod. Úspešné dlhodobé skladovanie takýchto vzoriek poskytuje možnosť znovuobnovenia kritických, resp. ohrozených alebo už vyhynutých druhov, čo v konečnom dôsledku prispieva k zachovaniu celkovej biodiverzity nielen u nás, ale aj celosvetovo.
Pokračovanie článku si môžete prečítať v časopise Quark 1/2017.Časopis Quark si môžete objednať tu alebo na adrese: predplatne@quark.sk
Ing. Jaromír Vašíček, PhD., Výskumný ústav živočíšnej výroby Nitra – NPPC v Lužiankach a Výskumné centrum AgroBioTech – Slovenská poľnohospodárska univerzita (SPU) v Nitre
Ing. Lenka Kuželová, PhD., Výskumné centrum AgroBioTech – SPU v Nitre
prof. Ing. Peter Chrenek, DrSc., Výskumný ústav živočíšnej výroby Nitra – NPPC v Lužiankach a Fakulta biotechnológie a potravinárstva SPU v Nitre
Foto autori
Možnosti hodnotenia kvality živočíšnych genetických zdrojov pomocou TEM sú veľmi dobre zhrnuté v pripravovanej monografii Chrenek a kol. s názvom Ultraštruktúra pohlavných a kmeňových buniek králika. Metóda TEM sa úspešne využíva na pracovisku Výskumného centra AgroBioTech vybudovaného v rámci Slovenskej poľnohospodárskej univerzity v Nitre pri riešení výskumných projektov prof. Chreneka APVV-14-0043 Kryouchovávanie živočíšnych genetických zdrojov na Slovensku, VEGA 1/0611/15 Kvalita biologického materiálu pre účely kryouchovávania živočíšnych genetických zdrojov a v rámci projektu Vybudovanie výskumného centra AgroBioTech ITMS 26220220180.
