Zastosowanie mikroskopii do badań przyżyciowych cyklu komórkowego

Pośród wielu różnych technik mikroskopowych wykorzystywanych do badania procesów biologicznych, technika video-mikroskopii (ang. time-laps microscopy) daje unikalne możliwości prowadzenia obserwacji w czasie na poziomie pojedynczych komórek. Bez wątpienia, jednym z procesów, budzącym od lat szczególne zainteresowanie badaczy jest podział komórki. Prawidłowy rozdział materiału genetycznego, który ma miejsce w trakcie mitozy jest jednym z warunków zachowania stabilności genomu. Z drugiej strony, zaburzenia mitozy mogą prowadzić do aneulpoidii i w efekcie transformacji nowotworowej. Zmiany morfologiczne charakterystyczne dla komórki mitotycznej pozwalają na obserwowanie jej w trakcie podziału, a także na śledzenie losów komórek potomnych. Dodatkowo, wprowadzenie do komórek genów kodujących fluorescencyjnie wyznakowane białka, których ekspresja zmienia się w zależności od fazy cyklu, umożliwia stosunkowo precyzyjną obserwację komórek w poszczególnych fazach cyklu poprzedzających mitozę lub następujących po niej. Obserwacje żywych komórek i tworzenie filmów poklatkowych znajdują obecnie duże zastosowanie w badaniach prowadzonych na komórkach nowotworowych, mających na celu ocenę skuteczności działania istniejących chemioterapeutyków jak również poszukiwaniu nowych związków o takich właściwościach. Mogą stanowić również wskazówkę do tworzenia złożonych terapii wielolekowych, w trakcie których badane związki podane w określonej kolejności będą prowadziły do zatrzymania komórek w takiej fazie cyklu, w której są one bardziej wrażliwe na kolejny związek zastosowany w terapii. Możliwości wykorzystania techniki video-mikroskopii są bardzo duże i mogą mieć niezwykle istotny wpływ na rozwiązywanie różnorodnych problemów biologicznych.

Among many different techniques used in microscopy in order to visualize biological processes, time-laps microscopy gives unique opportunity to observe living cells on single cell level in time. One of the important processes that gain special interest is mitosis. Equal and undisturbed distribution of genetic material into two daughter cell that take place during mitosis is prerequisite of genome stability. In contrary, mitosis disturbances give rise to chromosomal instability, aneuploidy and cancer. Morphological changes that characterize mitotic cells enables to monitor cell division as well as tracking the fate of daughter cells. Moreover, transfection of the cells with vectors coding fluorescent proteins which expression changes during cell cycle make possible to follow the cell cycle progression of individual cell. Time-lapse microscopy is used in cancer biology research in order to reveal the influence of chemotherapeutic drugs on the cell cycle of cancer cells. It is also used to find the new compounds or to set new chemotherapeutics drug regimes, that could lead to cell cycle alteration, lethal for the cancer cell. Time-laps microscopy is a very powerful technique that could help to resolve different biological issues.