Måter å undersøke en cellestruktur og dets funksjon

Cellen er den minste enheten av livet. Alle levende organismer er sammensatt av celler; Følgelig blir studiet av celler og deres funksjoner sentral til biologi. Store flercellede organismer som mennesker består av en rekke celler som utfører spesialiserte funksjoner. Med noen få unntak er de fleste individuelle celler er så små at de er usynlige for det blotte øye, slik at biologer har utviklet ulike teknikker for å undersøke dem.

mikros~~POS=TRUNC

Biologer ofte studere celler ved hjelp av mikroskoper, instrumenter som forstørre et objekt ved å opprette et forstørret bilde. Lysmikroskoper bruke et par linser kalles objektiv og okularet for å forstørre et eksemplar. Forskere kan flekke lysbildet eller legge til fargestoffer som holder seg til spesifikke cellestrukturer for å øke kontrasten og avslører cellens funksjoner. Lysmikroskoper er naturlig begrenset ved at de ikke kan løse gjenstander som er mindre enn 200 nanometer, omtrent på størrelse med en liten bakterie, uavhengig av hvor mye forstørrelse man bruker. Elektronmikroskop er kraftigere og kan løse detaljer så små som .002 nanometer. Prøver som er typisk belagt med et tynt lag av tunge metallatomer som gull i forberedelse for visning med et elektronmikroskop.

celle~~POS=TRUNC

Å ta en vevsprøve og virvler det i en blender bryter opp cellemembranene å skape en blanding av cellekomponenter som kalles en homogenat. Ved spinning av dette homogenat i en sentrifuge, en anordning med to armer som kan slå på mange tusen omdreininger per minutt, kan forskere skille homogenatet i dens forskjellige komponenter. Biologer bruker cellefraksjonering for å isolere spesifikke cellestrukturer som cellekjerner eller ribosomer.

Cell Culture

For å undersøke celler er det ofte viktig å dyrke dem i laboratoriet utsiden av organismen fra hvilken de ble utledet. Dyrking celler innebærer å opprettholde dem ved å gi dem med de vilkår og næringsstoffene de trenger for å vokse.

Transfeksjon og Gene knockdown

Forskere bruke en rekke teknikker for å introdusere DNA inn i celler (transfeksjon) eller for å mutere en eksisterende gen i en celle for å gjøre den ikke-funksjonelle (gen knockdown). Ved å endre en cellens genom, kan forskere studere effekten av en endring i proteiner laget av en celle på cellens struktur eller funksjon. De kan også bruke "reporter gener" å spore skjebnen eller aktivitet av et annet gen av interesse; et gen som koder for et fluorescent protein i maneter, for eksempel, kan innføres i celler i kultur og koblet til et gen av interesse for å bestemme når genet det er snakk om er aktiv.