KIP-Veröffentlichungen

Unterschiedliche superhochauflösende Mikroskopietechniken besitzen häufig charakteristische Vorteile aber auch Limitationen, welche durch deren geeignete Kombination ausgeglichen werden können. So wurden in der Arbeit die  Lokalisationsmikroskopie
(SMLM) und die Mikroskopie mit Hilfe von strukturierter Beleuchtung (SIM) erfolgreich verknüpft, um tiefere Einblicke in die Chromatin-Organisation von Zellen zu gewinnen. Der korrelative Ansatz erlaubt es, die Position von optisch isolierten Fluorophoren präzise zu lokalisieren (10 nm-Bereich) und diese in den Kontext von hochaufgelösten (100 nm-Bereich) räumlichen Strukturen zu bringen (SIM). Durch eine geeignete Auswahl des verwendeten Einbettmediums (VECHATSHIELD/Glycerol Gemisch) und der Fluorophore konnte gezeigt werden, dass sich Nukleosome in U20S-Scc1 Zellen hauptsächlich in Nanoclustern mit vier und sieben Nukleosomen anordnen.
Zudem wurde eine korrelative Methode entwickelt und angewendet, um die Trajektorien einzelner Partikel in lebenden Zellen zu bestimmen und diese in Bezug zu topologischen Informationen (SIM) zu setzen. So konnten die Dynamiken von Cohesin
in lebendigen U2OS-Scc1 Zellen relativ zu der Chromatinverteilung analysiert werden, um so Abhängigkeiten von unterschiedlichen Diffusionsgeschwindigkeiten von Cohesin relativ zu der Chromatindichte zu gewinnen. Es gibt Evidenz, dass sich immobilisiertes Cohesin an den Randbereichen des Chromatins befindet. Für die Überlagerung und Analyse der verschiedenen Bilddaten wurde eine Mikroskopie-Suite in MATLAB entwickelt.

Different superresolution microscopy techniques have often characteristic advantages but also limitations, which could be equalized with a suitable combination of these techniques. In this project the single molecule localization microscopy (SMLM) was successfully combined with structured illumination microscopy (SIM) to a get a deeper insight in the chromatin organisation of cells. This combined approach allows to put precisely localized (10 nm-range), optical isolated fluorophores (SMLM) in context with highly resolved (100 nm-range) spatial information (SIM). Using this correlative approach with a suitable mounting medium (VECHATSHIELD/Glycerol mixture) and fluorophores, evidence was found that nucleosomes in U20S-Scc1 cells are arranged mainly in nanocluster with four and seven nucleosomes.
In addition, a correlative superresolution method was developed and applied to put the trajectories of single particles in living cells in context with topological information provided by SIM. Using this approach the dynamic of cohesin in living U20S-Scc1 cells relative to the chromatin topology was analyzed to find dependencies of different diffusion constants of cohesin relative to the density of chromatin. There is evidence, that immobilized cohesin is localized in the periphery of chromatin. For alignment and analysis of the different image stacks, a microscopy suite was developed in MATLAB.