Project Details
Projekt
3D Analysis of Nuclear Nanostructures by Spatially Modulated Illumination Microscopy
Applicant
Professor Dr. Christoph Cremer
Subject Area
Biophysics
Term
from 2003 to 2012
Project identifier
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5392174
Ziel dieses Projekts ist es, ein bestehendes "Spatially Modulated Illumination"(SMI)-Mikroskop für die Anregungswellenlängen 488 nm und 647 nm um die neuen Anregungswellenlängen 514 nm und 568 nm zu ergänzen, wobei gleichzeitig die Bildaufnahmegeschwindigkeit des SMI-Systems von ca. 2 Minuten auf einige Sekunden verkürzt werden soll. Damit wird die Grundlage geschaffen für die fernfeldoptische Analyse spezifischer aktiver Chromatin-Komplexe in Säuger-Zellkernen "in vivo" unter Verwendung der Fluoreszierenden Proteine GFP und dsRed bzw. der nicht-spezifischen "in vivo"-Fluorochrom-Markierung von DNA mit CY5; oder von YFP, dsRed und Cy5. Kombinationen anderer Fluorochrome sind möglich, soweit sie bei den genannten Wellenlängen anregbar sind. Das zu etablierende Gerät soll für die genannten Anregungswellenlängen eine "topologische" Auflösung (Positionen, gegenseitige Distanzen der markierten Targets) im 20-Nanometer-Bereich (1 nm = 0,001 mm) erreichen. Zusätzlich erlaubt die SMI-Methode eine Größenauflösung spezifisch markierter Objekte im Bereich von 30 - 40 nm (ca. 1/15 - 1/20 der Anregungswellenlänge). Das so ausgebaute SMI-Mikroskop soll in verschiedenen Einzelprojekten für die optische Analyse aktiver Chromatin-Komplexe eingesetzt werden. Summary: The goal of this project is to further develop an existing "Spatially Modulated Illumination-" (SMI-) microscope for the excitation wavelengths 488 nm and 647 nm into a 4-excitation wavelength instrument (488 nm, 514 nm, 568 nm, 647 nm). Simultaneously, the registration time of the instrument will be reduced from the present several minutes to a few seconds. These technical developments will make possible the far field light optical analysis of active chromatin complexes in mammalian cell nuclei "in vivo", using the Green Fluorescing Proteins GFP and dsRed in combination with the in vivo staining of DNA with CY5; or of YFP, dsRed and CY5. Combinations of other fluorochromes excitable at the wavelengths given may also be used. The optical analysis device to be constructed will have for the above mentioned excitation wavelengths a "topological" resolution (positions, distances between labelled targets) in the 20 nm range (1 nm = 0,001 mm). In addition, the SMI-method allows a size resolution of specifically labelled objects down to 30 - 40 nm (corresponding to 1/15 - 1/20 of the exciting wavelength). The SMI-instrument built will be used in various studies for the optical analysis of active chromatin complexes.
DFG Programme
Priority Programmes
