Direct Observation of DNA at a Molecular Scale Level by Three-Dimensional Fourier Filtering Method
三维傅立叶滤波法在分子尺度直接观察DNA
基本信息
- 批准号:13450036
- 负责人:
- 金额:$ 6.53万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
- 财政年份:2001
- 资助国家:日本
- 起止时间:2001 至 2002
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
High-resolution transmission electron microscopy (HRTEM), at present, enables atomic level observation. However, the resulting image do not always show atomic structures precisely. Because, the image of the atomic structure is often distorted by multiple scattering of electron waves in the crystal and by aberrations ill the image-forming lenses. To solve the latter requirement, we proposed a new method called three-dimensional Fourier filtering method (3D-FFM), which enables us to observe spherical aberration-free phase and amplitude images separately. In the processing, a filtering shape function extracts only the linear component that appears -on a so-called Ewald sphere and the function works well for improving the S/N ratio by excluding the non-linear components and, quantum noises of the image, which effectively works for the biological sample observation under au extremely law electron dose conditionIn this study, the three-dimensional Fourier filtering method (3D FFM) has been successfully applied to observe a deoxyribonucleic acid (DNA) in the molecular scale level. To avoid the deterioration of the image quality cased by the contrast of the supporting film, a holey nano-sized gold grid was used and the DNA that was bridged over on the holey grid by a freeze drying method was observed. The processing made it possible to observe a spherical aberration-free phase image of the DNA with high contrast at in-focus condition. In the phase image of the DNA, periodic fine structures with intervals of 3.4-4.0 A, which seem to correspond to the distance between adjacent base pairs, were partially observed, though it seems to be heavily damaged. If we can reconstruct the DNA image by smaller dose of the electron, more,detail structures of the DNA will be, resolved, which is now under investigation
目前,高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)可以实现原子级观察。然而,所得图像并不总是精确地显示原子结构。因为,原子结构的图像经常因晶体中电子波的多次散射以及成像透镜的像差而失真。为了解决后一个要求,我们提出了一种称为三维傅里叶滤波方法(3D-FFM)的新方法,它使我们能够分别观察无球差的相位和幅度图像。在处理过程中,滤波形状函数仅提取出现在所谓的埃瓦尔德球上的线性分量,并且该函数通过排除非线性分量和图像的量子噪声,可以很好地提高信噪比,有效地应用于非极律电子剂量条件下的生物样品观察。本研究成功地应用三维傅立叶滤波方法(3D FFM)在分子尺度水平上观察脱氧核糖核酸(DNA)。为了避免支撑膜对比度造成的图像质量劣化,使用多孔纳米尺寸金网格,并通过冷冻干燥方法观察桥接在多孔网格上的DNA。该处理使得在对焦条件下观察具有高对比度的 DNA 无球面像差相位图像成为可能。在DNA的相位图中,可以部分观察到间隔为3.4-4.0 A的周期性精细结构,该结构似乎与相邻碱基对之间的距离相对应,尽管它似乎受到严重损坏。如果我们能用更小的电子剂量重建DNA图像,更多的DNA细节结构将被解析,目前正在研究中
项目成果
期刊论文数量(56)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
T.Kawasaki, et al.: "Phase Reconstruction with Simultaneous Correction of Spherical and Astigmatic Aberrations by Three-Dimensional Fourier Filtering Method"Surf.Interface Anal.. 35. 51-54 (2003)
T.Kawasaki 等人:“通过三维傅立叶滤波方法同时校正球差和像散的相位重建”Surf.Interface Anal.. 35. 51-54 (2003)
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
Y.Takai, T.Kawasaki, Y.Kimura, T.Ikuta, R.Shimizu: "Dynamic Observation of An Atom Size Gold Wire by Phase Electron Microscope"Phys.Rev.Lett.. 87, No.3. 106105-1-106105-4 (2001)
Y.Takai、T.Kawasaki、Y.Kimura、T.Ikuta、R.Shimizu:“用相位电子显微镜动态观察原子尺寸金线”Phys.Rev.Lett.. 87,第 3 期。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
T.Kawasaki, et al.: "Principles of Phase Reconstruction with Aberration Correction using Three-dimensional Fourier Filtering Method"Proc.of Microscopy and Microanalysis 2002(M&M 2002). 1. 474-475 (2002)
T.Kawasaki 等人:“使用三维傅里叶滤波方法进行像差校正的相位重建原理”Proc.of Microscopy and Microanalysis 2002(M
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
T.Kawasaki et al.: "Quantitative Analysis of Phase Image Reconstructed by Three-Dimensional Fourier Filtering method"Proc.of 15th International Congress on Electron Microscopy (ICEM15). 3. 435-436 (2002)
T.Kawasaki 等人:“三维傅立叶滤波法重建相位图像的定量分析”第 15 届国际电子显微镜大会 (ICEM15) 会议论文集。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
T.Kawasaki et al.: "Principles of Phase Reconstruction with Aberration Correction Using Three-Dimensional Fourier Filtering Method"Proc.of Microscopy and Microanalysis 2002,(M&M 2002). 1. 474-475 (2002)
T.Kawasaki 等人:“使用三维傅立叶滤波方法进行像差校正的相位重建原理”Proc.of Microscopy and Microanalysis 2002,(M
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
TAKAI Yoshizo其他文献
TAKAI Yoshizo的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('TAKAI Yoshizo', 18)}}的其他基金
Simultaneous correction of spherical and chromatic aberrations by dynamic hollow-cone illumination
通过动态空心锥照明同时校正球差和色差
- 批准号:
20246015 - 财政年份:2008
- 资助金额:
$ 6.53万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Development of bio electron microscopy under ultra low electron dose conditions
超低电子剂量条件下生物电子显微镜的发展
- 批准号:
18206007 - 财政年份:2006
- 资助金额:
$ 6.53万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Development of Super Resolution Bio-Phase Transmission Electron Microscopy
超分辨率生物相透射电子显微镜的研制
- 批准号:
15360036 - 财政年份:2003
- 资助金额:
$ 6.53万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Development of TEM specimen Holder Enabling Atomic Level Observation under One Atomospheric Pressure
开发可在一个大气压下进行原子水平观察的 TEM 样品架
- 批准号:
12555017 - 财政年份:2000
- 资助金额:
$ 6.53万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Development of Super Resolution Phase Electron Microscopy
超分辨率相位电子显微镜的发展
- 批准号:
10450037 - 财政年份:1998
- 资助金额:
$ 6.53万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B).
相似国自然基金
DNA甲基化分子结构的对称性和对称性破缺促进CpG团簇形成与消退的分子动力学研究
- 批准号:31801100
- 批准年份:2018
- 资助金额:20.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
扩散核磁法测定DNA水凝胶的分子通透性上限
- 批准号:21704055
- 批准年份:2017
- 资助金额:12.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
CST复合物在维持端粒稳定性中的结构与功能研究
- 批准号:U1732124
- 批准年份:2017
- 资助金额:56.0 万元
- 项目类别:联合基金项目
基于原子力显微术的单个生物分子结构和功能的研究
- 批准号:31670871
- 批准年份:2016
- 资助金额:60.0 万元
- 项目类别:面上项目
研究 DNA 超分子结构的新数学方法
- 批准号:11501454
- 批准年份:2015
- 资助金额:18.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
Mechanisms of DNA damage processing and the initiation of Nucleotide Excision Repair
DNA损伤处理机制和核苷酸切除修复的启动
- 批准号:
10513526 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 6.53万 - 项目类别:
Development of pan-Expansion Microscopy to reveal mechanisms underlying epidermal differentiation
开发泛膨胀显微镜以揭示表皮分化的机制
- 批准号:
10662553 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 6.53万 - 项目类别:
Development of pan-Expansion Microscopy to reveal mechanisms underlying epidermal differentiation
开发泛膨胀显微镜以揭示表皮分化的机制
- 批准号:
10539999 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 6.53万 - 项目类别:
Thermo Scientific Glacios cryo-TEM
Thermo Scientific Glacios 冷冻透射电镜
- 批准号:
10175401 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 6.53万 - 项目类别:
Quantitative characterization of neuronal trans-SNARE complexes using DNA origami
使用 DNA 折纸对神经元 trans-SNARE 复合物进行定量表征
- 批准号:
10281683 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 6.53万 - 项目类别: