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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.
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3-D, pra que?
ou
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O Microscópio Eletrônicode Transmissão
• Imagens bidimensionais de objetos 3-D.• Seções aleatórias.
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Reconstrução tridimensional:
A partir de cortes seriados de um volumeA partir de volumes (tomografia)
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Reconstrução tridimensional a partir de cortes seriados
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Registro(fotografia ou aquisição digital) das imagens
x1 x1
x3 x3x2x2
alinhamento
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Contornos
x1
x3x2
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Modelo 3-D
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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)
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Requer, em geral, voltagensacima de 100kV
Por que?
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80 KV 100 nm de espessura 400 KV 1µm de espessura
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Série tomográfica
-600 +60000
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Toxo1-movie.quicktime
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Toxo1.mediaplayer
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Para que servem estas técnicas?Toxoplasma gondiiArmado e perigoso
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Etapas do desenvolvimento deT. gondii na célula hospedeira
• Reconhecimento e adesão
• Invasão• Estabelecimento do
vacúolo parasitóforo• Endodiogenia• Egresso
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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
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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?
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Reconstrução tridimensional do vacúolo – 7 horas
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Redistribuição de mitocôndrias
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3D Reconstruction3D ReconstructionAligned data setAligned data set
Tomografia das estruturas secretoras
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VizualizationVizualization ininResolveRTResolveRT
3D-TEM on T. gondii
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3D Reconstruction3D ReconstructionAligned data setAligned data set
3D-TEM on Tachyzoites
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VizualizationVizualization ininResolveRTResolveRT
3D-TEM on Tachyzoites
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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.
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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