5月25-29日，正值一年一度的美國生物物理學(xué)會年會舉行之時。每年年會都會邀請生物物理學(xué)家在科學(xué)圖像競賽中分享他們的工作成果。近日，《Cell》雜志分享了2019年的入圍的11幅生物物理學(xué)美圖，讓我們一起來領(lǐng)略科學(xué)之美。

Chaos and Order, Ice and Fire

標題：混亂與秩序，冰與火

作者：Ziliang Zhao

機構(gòu)：德國馬克斯-普朗克膠體與界面研究所

通過共聚焦顯微鏡(假色)可視化捕獲在微流體裝置中的脂質(zhì)囊泡和擠壓膜納米管。小宇宙中熾熱的混沌(微流控芯片)由下面平行空間中的冰晶管反像。

Allosteric Communications in CRISPR-Cas9 Revealed by Correlation Network Analysis

標題：通過相關(guān)網(wǎng)絡(luò)分析揭示CRISPR-Cas9中的變構(gòu)通信

作者：Clarisse Gravina Ricci

機構(gòu)：美國加州大學(xué)圣地亞哥分校藥理學(xué)系

CRISPR-Cas9是一種基因組編輯機制，正在徹底改變生命科學(xué)領(lǐng)域及其他領(lǐng)域。 分子動力學(xué)模擬發(fā)現(xiàn)了一種變構(gòu)機制，并揭示了導(dǎo)致CRISPR-Cas9活化的通信網(wǎng)絡(luò)，為基因組編輯技術(shù)的合理設(shè)計提供了新思路。 該圖像是通過用視覺分子動力學(xué)（VMD）從分子動力學(xué)軌跡呈現(xiàn)構(gòu)象而產(chǎn)生的，利用了Photoshop添加了背景和燈光效果。

Nuclear Lamina of a Human Cell

標題：人類細胞的核纖層

作者：Xiaoyu Shi and Bo Huang

機構(gòu)：美國加州大學(xué)舊金山分校藥物化學(xué)系

HeLa細胞的Lamin A網(wǎng)絡(luò)(青色)和核孔(橙色)在空間上表現(xiàn)出反定位關(guān)系。這張照片是用擴增顯微鏡拍攝的。HeLa細胞過表達的Lamin A與SNAP-tag融合，采用抗nup153對核孔進行免疫染色。

Microtubule Fireworks

標題：微管的煙花

作者：Akanksha Thawani

機構(gòu)：美國加州大學(xué)舊金山分校藥物化學(xué)系

非洲爪蟾卵提取物中有核的分枝微管。通過標記爪蟾卵提取物中的微管(紅色、熒光小管蛋白)及其正端(黃色、熒光端結(jié)合蛋白1)，觀察扇形微管結(jié)構(gòu)。風(fēng)扇結(jié)構(gòu)重復(fù)8次，形成對稱的煙花圖像。

“The Scream” of the Heart

標題：內(nèi)心的“尖叫”

作者：Natalie Weber

機構(gòu)：德國漢諾威醫(yī)學(xué)院分子與細胞生理學(xué)系

這種免疫熒光標記的心肌細胞來自不同的來源(大鼠、人類和人類干細胞來源)，反映了我們研究的美麗和復(fù)雜性，其模仿了愛德華?蒙克(Edvard Munch)的畫作《吶喊》(the Scream)。精確排列的肌蛋白說明了它們在心肌細胞收縮和肌病中肌節(jié)突變的有害功能后果中的重要作用。這張圖片在生物物理學(xué)會2019年科學(xué)藝術(shù)圖像大賽中獲得第二名。

A Hole in the Wall

標題：墻上的洞

作者：Kenny Ling, Yajnesh Vedanaparti, Maria A. Aronova, Guofeng Zhang, Irina D. Pokrovskaya, Brian Storrie, and Richard D. Leapman

機構(gòu)：美國國立生物醫(yī)學(xué)成像與生物工程研究所

利用系列塊面掃描電鏡技術(shù)觀察到來自小鼠的血凝塊的完整3D渲染。這種血栓顯示跨越穿刺的頸靜脈（粉紅色）的紅細胞（紅色）周圍的血小板聚集情況（紫色）。

Dynamic Cellular Forces

標題：動態(tài)細胞力量

作者：Myung Hyun Jo

機構(gòu)：美國約翰霍普金斯大學(xué)

該圖像描述了整合素介導(dǎo)的細胞黏附過程中細胞力的動態(tài)變化?；贒NA的張力傳感器，實時顯示了12個pN(左)和54個pN(右)分子力同時通過整合素受體傳遞。圖像在TIRF圖像的彩色時間疊加中重建(藍色到紅色對應(yīng)1小時)。這張圖片在生物物理學(xué)會2019年科學(xué)藝術(shù)圖片大賽中獲得了第三名。

Segmentation of Highly Convoluted Mitochondrial Inner Membranes from Electron Microscopic Tomograms

標題：高度卷曲的線粒體內(nèi)膜的電子顯微鏡斷層圖分割

作者：Raquel A. Adams, Zhen Liu, Carmen A. Mannella, Chongere Hsieh, W. Jonathan Lederer, and M. Saleet Jafri

機構(gòu)：美國喬治梅森大學(xué)克勞斯諾高級研究所和系統(tǒng)生物學(xué)學(xué)院

電鏡掃描重建小鼠心肌線粒體。利用MATLAB和顯微圖像瀏覽器實現(xiàn)的過濾和分割算法，通過一種新的自動化程序?qū)崿F(xiàn)了膜表面的可視化。單個顏色表示相互連接的嵴行，這對于三維計算模擬非常有用。

Fibrosis in the Failing Heart

標題：衰竭之心的纖維化

作者：Matthew A Caporizzo and Benjamin L Prosser

機構(gòu)：美國賓夕法尼亞大學(xué)

衰竭的人心肌細胞外基質(zhì)的雙色熒光圖像。 使用Zeiss 40x plan-apochromat 1.4 NA油浸物鏡以及帶有Airyscan模塊的Zeiss 880 LSM顯微鏡捕獲。

Embrace the Fibril

標題：擁抱原纖維

作者：Giuseppe Licari and John Smith

機構(gòu)：美國伊利諾伊大學(xué)香檳分校貝克曼研究所理論與計算生物物理學(xué)組

多價聚合物 – 肽綴合物（mPPC，青色中的聚合物主鏈和多色中的活性肽）圍繞周期性β-淀粉樣蛋白原纖維的分子模型。 mPPC抑制β-淀粉樣蛋白原纖維的形成，其在阿爾茨海默病的發(fā)展中起基礎(chǔ)作用。背景中的透射電子顯微鏡圖像說明了體外原纖維聚集。

Inside the Photosynthetic Bacteria

標題：光合細菌內(nèi)部

作者：Angela M. Barragan

機構(gòu)：美國伊利諾斯大學(xué)香檳分校物理系

光合細菌(紫色)的內(nèi)部含有數(shù)百個稱為色素細胞的光合細胞器。這張沉浸式的圖像是在VMD中創(chuàng)建的，通過將模擬的球形色素團放入一個紫色細菌的電子顯微鏡斷層圖中，捕捉到蛋白質(zhì)的機械結(jié)構(gòu)，這些蛋白質(zhì)通過吸收陽光來產(chǎn)生ATP。這張圖片在生物物理學(xué)會2019年科學(xué)藝術(shù)圖片大賽中獲得了第一名。

參考資料：

[1] Beauty in Biophysics 2019

來源：生物探索