环境扫描的三种主要模式

随着社会科学技术的不断发展进步，微区信息已经成为了现代物质信息研究的重要组成部分，环境扫描电子显微镜是近年发展起来的新型扫描电镜。它主要用于各种样品的表面形貌观察和成分分析，具有对试样必须干燥、洁净、导电的要求，广泛地应用于生命科学、医学、材料学等诸多学科。本文主要为大家介绍一下环境扫描电子显微镜的工作原理及应用范围。

环境扫描电子显微镜的工作原理

环境扫描电镜(environmental scanning electron microscopy,ESEM)采用多级真空系统、气体二次电子信号探测器等独特设计。观察不导电样品不需要镀导电膜.可以在控制温度、压力、相对湿度和低真空度的条件下进行观察分析含水的、含油的、已污染的、不导电的样品，减少了样品的干燥损伤和真空损伤。

环境扫描电镜有三种工作方式：A）高真空方式(常规方式)；B）低真空方式:0.1~1 Torr；C）环境方式:0.1~20 Torr。

在高真空的常规扫描电镜中，用标准的Everhart Thornley探测器来接受被高能入射电子激发的样品的信号电流(二次电子和部分背散射电子)，经放大后形成图像。

在低真空及环扫模式下，由电子枪发射的高能入射电子束穿过压差光阑进入样品室，射向被测定的样品，从样品表面激发出信号电子:二次电子一SE和背散射电子一BSE。由于样品室内有气体存在，入射电子和信号电子与气体分子碰撞，使之电离产生电子和离子。如果我们在样品和电极板之间加一个稳定电场，电离所产生的电子和离子会被分别引往与各自极性相反的电极方向，非导体表面积累的负电荷会与电离出来的正电荷中和而消除荷电。

图1环境扫描电镜中气体放大原理示意图

其中电子在途中被电场加速到足够高的能量时，会电离更多的气体分子，从而产生更多的电子，如此反复倍增。ESEM探测器正是利用此原理来增强信号的，这又称气体放大原理（如图1）。LFD(低真空度模式下使用的探测器)和GSED（环扫模式下使用的探测器）探头接收这些信号并将其直接传到电子放大器放大成电信号去调制显象管或其它成像系统。

ESEM通过不断地向样品室补充气体来维持样品室的低真空，同时也为气体二次电子探测器GSED提供工作气体，水蒸气是最常用的工作气体。但是样品室中气体分子的存在对于SEM的成像也有着副作用，由于气体分子对入射电子的散射使部分电子改变方向，不落在聚焦点上，从而产生图像的背底噪音同时入射电子使气体分子电离，产生电子和离子，也会加大图像的背底噪音.因而偏压电场的电压、方向及电极板的形状，气体状态(种类、压力等)和入射电子路径等因素都会对图像的分辨率产生影响，必须选择适当的参数才能使分辨率的降低保持在最小的限度。不同的探测器应有不同的工作参数。

环境扫描电子显微镜主要特点（以FEI Quanta为例）

1、FEI ESEM(环境扫描电镜)技术,可在高真空、低真空和环境真空条件下对各种样品进行观察和分析。

2、所有真空条件下的二次电子、背散射电子观察和微观分析。

3、先进的系统结构平台，全数字化系统。

4、可同时安装能谱仪、波谱仪和EBSP系统。

5、可安装低温冷台、加热台、拉伸台等进行样品的动态观察和分析。

环境扫描电子显微镜技术参数（以FEI Quanta 250/450/650为例）

1、分辨率:

二次电子:

高真空模式3.0nm 30kV,8nm 3kV

高真空减速模式7nm 3kV(可选项)

低真空模式3.0nm 30kV,10nm 3kV

环境真空模式3.0nm 30kV

背散射电子4.0nm 30kV

2、样品室压力最高达2600Pa

3、加速电压200V～30kV，连续调节

4、样品台移动范围

Quanta 250:X=Y=50mm

Quanta 450:X=Y=100mm

Quanta 650:X=Y=150mm

环境扫描电子显微镜代表性工作

        

图1杆菌(Bar=10μm)                         图2球菌(Bar=10μm)

        

  图3酵母菌(Bar=5μm)                          图4链霉菌(Bar=5μm)

        

图5真菌(桦南牛肝菌)(Bar=20μm)       图6污水处理中颗粒污泥表面微生物多样性(Bar=10μm)

        

图7水稻叶片表面腊质(野生型)(Bar=5μm)     图8水稻叶片表面腊质(突变体)(Bar=5μm)

RNA聚合酶四指示

沉默的内源性的DNA

我们先前发现的一种拟南芥sde4

突变说，展出的部分失去一个transgenesilencing

通路是否则依赖

对RNA依赖的RNA聚合酶六日

（ rdr6 ） （ 1 ） 。该sde4突变体植株还

有缺陷的小分子干扰RNA （小分子干扰核糖核酸）

生产和甲基正弦retroelement

atsn1 （ 2 ）在通路其后

相关rdr2 ， Dicer的样三日

（ dcl3 ） ，以及其他内源性的siRNA （ 3 ） 。它

很可能，这沉默通路相关

以RNA干涉（ RNAi技术）介导heterochromatinization

在schizosaccharomyces

pombe这也是依赖于小分子干扰核糖核酸， Dicer的，

andanrdr （ 4 ） 。所以，要调查

机制的两个转基因与retroelement

沉默，我们查处的分子

身份的sde4轨迹。我们这里所叙述

如何sde4编码最大亚基一

编码RNA聚合酶是有别于

真核细胞的RNA聚合酶的一，二和三

（其亚基在拟南芥中被指定

由前缀nrpa ， nrpb ，或nrpc ，分别） 。

在符合公约

命名的RNA聚合酶的，我们从今以后参考

这种酶作为RNA聚合酶四（油料

四）和世界上最大的亚基编码sde4

作为nrpd1a 。先前所描述的sde4

突变是现在指定nrpd1a - 1 。

1sainsbury实验室，约翰建设起中心，诺里奇

nr4 7uh ，英国。 2university东英格兰，诺里奇

nr4 7tj ，英国。

*向谁函授应予以处理。

电子邮箱： david.baulcombe @是Sainsbury - laboratory.ac.uk

屏幕上有缺陷的突变体，在跨

基因沉默用一种拟南芥线

（ gxa ） ，其中绿色荧光蛋白

（ GFP ）的转基因（图s1a ，指定G ）的

鸦雀无声，由马铃薯X病毒（ pvx ） -绿色荧光蛋白

转基因（图s1a ，指定一） （ 1 ） 。不像

rdr6突变体，其中完全失去绿色荧光蛋白

沉默在gxa背景下， nrpd1a - 1

展示了一幅延迟性发作的沉默中

生长点的植物（图1A和图。

s1f ） （ 1 ） 。在年轻的植物，叶片初期

涌现出绿色荧光蛋白的荧光，而且，在一个星期内，

沉默出现在局部地区，然后

散布在整个叶片。这种迟发性

表型的坚持，直到开花的时候

年轻的花序均GFP的荧光。

该模式的转基因mRNA和

小分子干扰核糖核酸积累相应的

数额GFP的荧光。因此，北

分析野生型和nrpd1a - 1鲜花

表明，增加积累的GFP

mRNA的表达（ 4.5倍）和pvx -绿色荧光蛋白基因的RNA

nrpd1a - 1对应到六倍减少

21日至24日-核苷酸（ NT ）的绿色荧光蛋白的siRNA （图

1B ）条相对野生型。在完全沉默

玫瑰花叶，那里nrpd1a介导的损失

沉默是不太明显高于

花卉，绿色荧光蛋白基因和siRNA金额

媲美。

RNA介导的DNA甲基化（ rddm ）

是与沉默的植物，并

可能导的一个小分子干扰核糖核酸引导效应

复杂的。一致rddm在绿色荧光蛋白

轨迹gxa植物，绿色荧光蛋白基因的DNA甲基化是

迷失在鲜花的rdr6和sgs3突变体沿

23 。长pfeifhofer等人，威廉斯年限。地中海。 197 ， 1525 （ 2003 ） 。

24 。汤匙egawa等人，电流。生物学。 13 ， 1252 （ 2003 ） 。

25 。支持由美国国家卫生署（ r37 - ai33443 ） 。我们想

谢谢j. pober ，每小时十孙，和D罗斯坦为

认真研读了这份手稿和第十林（大学

水牛） ，为分享card11缺陷

Jurkat细胞。分子相互作用数据已

存放在生物分子相互作用网络

数据库与加入代码209039到209044 。

支持在线材料

www.sciencemag.org/cgi/content/full/308/5718/114/

无线TTL闪光灯

材料与方法

无花果。中一至中三

2004年11月4日接受， 2005年1月14日

10.1126/science.1107107

与绿色荧光蛋白的siRNA （ 1 ） （图1 C ） 。在nrpd1a - 1

花卉，如绿色荧光蛋白的siRNA都减少，但

不缺席，我们只发现有轻微变化

该模式GFP的DNA甲基化（图1 C ）

这反差更明显的损失

atsn1 DNA甲基化nrpd1a - 1植物

（ 2 ， 5 ） 。因此， nrpd1a通路，是不是

唯一来源合适的siRNA为rddm 。

当初nrpd1a - 1 ，在相当大的重排

1号染色体扰乱

at1g63020 （图中一，二至七） ，然后用

其他nrpd1a等位基因与互补

同一个nrpd1a转，以确认

这种基因编码的nrpd1a 。序列

nrpd1a不结盟与拟南芥nrpd1a

同源（编码at2g40030 ）和两个

编码蛋白质的水稻植物特有

分支为最大亚基的RNA

聚合酶（图2A及fig.s2 ， A至C ） 。

一致nrpd1a作为世界上最大的

亚基一multisubunit油料四，食米

和拟南芥基因组编码两个

蛋白质可以成为第二大

亚基（ at3g18090和at3g23780 ） （ 6 ）

（图2B和图s2d ） 。测试沉默

的作用，这些基因拟南芥nrpd2

亚基，我们转化野生型gxa

植物倒置重复序列（ IR ）的构造说

将目标对准了RNAi以nrpd1a ，疑似

nrpd2基因，或阿丹（作为对照组） （图三，

A和B ） 。转化与红外

针对nrpd1a与疑似

nrpd2基因，但并不反对阿丹（图三， c

及d ） ，呈现延迟性发作的沉默

这样的nrpd1a - 1 。虽然两者nrpd2

基因将被灭活，由红外兴建

（图s3b ） ，两条路线的证据表明，

积极nrpd2轨迹，而不是at3g23780

比at3g18090 。第一，基因特异性扭转

转录聚合酶链反应（ RT - PCR ）

分析结果表明，大部分的nrpd2

誊来自at3g23780 （图s3e ）

及第二，在一个插入突变体at3g23780

（ nrpd2a - 1 ，图s3f ） ，但不at3g18090

（ nrpd2b - 1 ，图s3f ）消除了内源

小分子干扰核糖核酸（图3A ）在。

nrpd1a和nrpd2有顺序的异同

他们nrpa ， nrpb ， nrpc

同系物，在地区相应的功能

重要的特点，酵母RNA聚合酶

2005年4月1日第一卷308科学www.sciencemag.org

报告

图。 1 。 GFP的沉默nrpd1a - （一） 1 。紫外线照片gxa野生

型（ WT ）的，并nrpd1a - 1开花植物。 （二）北方分析绿色荧光蛋白

mRNA的表达和siRNA在花卉（六） ，茎（ s ）和叶（ 1 ）由WT和

nrpd1a - 1 gxa植物。 （三） Southern blot分析基因组DNA纯化

二（ 7 ） 。为nrpd1a ，地区与认同

nrpb1包括N端钳核心

（ 20 ％ ） ，锌金属结合位点，活跃

网站（ 41 ％ ） ，漏斗和部分裂隙

域（初， 42 ％ ，末位淘汰，有24 ％ ） 。该

中的裂隙域nrpa1 ，

nrpb1 ， nrpc1缺席nrpd1a

（保守区七） （图s2b ） 。然而，

C端钳核心（图s2b ） ，它定义了

年底球形域之前

C端域（ CTD是） nrpb1 （ 7 ） ，是

目前（ 23 ％相同） 。 nrpd2是34 ％相同

以nrpb2并保守区

相对应的结合位点小

核心亚基（ nrpb3/ac40 ， nrpb10 ，

nrpb12 ） （图s2d ） ，这是思想的发挥

作用于酶大会（ 7 ） 。有多重

基因nrpb3/ac40 ，有些企业

他们可以油料四的具体情况。然而，对于

nrpb10和nrpb12现在只有两个基因

每一个在拟南芥中，他们可以分享

油料之间的第四和其他的RNA聚合酶

因为他们是在其他真核生物（ 8 ） 。

最引人注目的区别

nrpb1和nrpd1a是在C端的

nrpd1 ，如水稻和拟南芥

蛋白质分享相似的C端

半数一个无编码的蛋白（有缺陷

叶绿体和叶片）规范S rRNA基因

加工叶绿体（ 9 ） （图s2a ） 。这

C端延伸，可协调的RNA

聚合酶活性与下游加工

步骤，在方式上类似于向

CTD是ofpolii （ 8 ） 。结合本

不寻常的C端与保守的特点

义RNA聚合酶表明，波兰四是

积极RNA聚合酶与重要分歧

从义RNA聚合酶的一，二和三。

来自同一组织中，作为第（二）项，消化与甲基化敏感性

酶sau96i ，摸索出为GFP的。 unmethylated G和gxa sgs3线

作为对照。 DNA片段大于554新台币，是由于DNA的

甲基化。

图。 2 。进化树

最大型的（ a ）和

第二大（二）的RNA

聚合酶亚基家庭

从植物中，蠕虫和

酵母。 itoivonthe权

对每棵树显示核糖核酸

聚合酶亚科。灰色

和黑盒子显示

拟南芥油料四亚基。

为了进一步探讨机制的油料

四介导的沉默，我们的另一个特点是

突变与迟发性GFP的沉默

（图s4a ） 。它有一个倒置4号染色体

这会破坏rdr2 （图s4b ， rdr2 - 3 ） ，以及

绿色荧光蛋白基因沉默的表型能够加以补充

通过改造与野生型rdr2

基因组DNA （图s4a ） 。在这突变，因为在

nrpd2a - 1和的每一项nrpd1a突变，有

获得较低的数额内源性24 -新台币

siRNA （即atsn1 ， 1003 ， 02 ，与第2组） ，比

在野生型，而mir167数额

未受影响（图3A ）在（ 3 ） 。这些的siRNAs都

在24新台币大小级，并dcl3 Dicer的是

参与它们的生源（ 3 ） 。这是有可能

因此，油料四， rdr2 ， dcl3法

团结起来，为一个沉默的门路。油料四将

产生的RNA的物种被复制到

双链RNA （双链RNA ） rdr2 。

这种双链RNA ，然后被加工成

小分子干扰核糖核酸由dcl3 。

该rdr2和rdp1突变，也

受长期的RNA ，由小分子干扰核糖核酸基因位点。

然而，相反的影响，对小分子干扰核糖核酸，

长期的RNA更为丰富，在沉默

突变体。因此， atsn1 RNA的更多

丰富的，在nrpd1a和rdr2突变体比

在野生型植物（图3 C ）条，显示

他们不是油料四誊本。据推测，这

RNA的结果必须由RNA聚合酶三

转录（ 10 ） atsn1是沉默

该油料四- rdr2 - dcl3通路在野生型

植物。我们无法侦测，只要油料四

誊atsn1是推测这是因为

他们目前只是非常低的数额和

都是蒙面更丰富的RNA产生

其他的RNA聚合酶。

该油料四- rdr2 - dcl3通路相关

与第2组和2002年的siRNAs并不要求

ago4或DNA甲基化（ 3 ） 。然而，

该atsn1和1003点是hypermethylated

在野生型植物相对向nrpd1a万亩

www.sciencemag.org科学卷308 2005年4月1日

报告

图。 3 。分子指标的沉默。 （一）北部的分析里9日，九仓巷10 nrpd1a - 3泳道11 ， nrpd1a - 4 lane12 ， nrpd2a - 1泳道13

内源性小RNA ：车道1日至8日， gxa （ C24为）背景车道9日至nrpd2b - 1 。污点被剥夺和reprobed成倍增长。 （二）南区

13 ，中校- O的背景。 1行，每克巷2 ， rdr2 - 3线3条和第4 ，两个分析五常rDNA的重复序列在nrpd1a一系列等位基因消化后，与

独立rdr2 - 3 rdr2p ： ： rdr2 T2合资格线巷5 ， nrpd1a -1 车道6and 7 ，甲基化敏感性酶hpaii 。 （三） RT - PCR分析的内源性

两个独立nrpd1a - 1 nrpd1ap ： ： nrpd1a T2合资格线巷8 nrpd1a - 2 atsn1誊是高架在rdr2 - 2和nrpd1a突变体。

tants （ 2 ） （图3B ）条中，并积累自己

的siRNAs是依赖于argonaute蛋白

ago4 ，从头DNA甲基转移酶

drm1 anddrm2 （五日，十一日，十二日） ，以及油料

四， rdr2 ， dcl3 。在这些例子中，它

看来，我们已建议在第pombe

（ 13 ） ，即维持沉默涉及

自我强化沉默通路在其中

油料四介导的siRNA生产是依赖

关于ago4介导的DNA甲基化

反之亦然。

theroleofpol四所述herecould

解决的一个悖论染色质沉默

机制是依赖于RNA的。如果

该沉默的基因转录是由一个单一的

聚合酶，这种RNA依赖的机制

不会稳定，因为镇压

转录从这些位点

也将导致亏损沉默的RNA 。

然而，沉默特异性聚合酶像

油料四，可耐染色质或DNA

修改影响聚合酶一至三

等，可以稳定地保持沉默

状态。在动物和真菌的油料四分支

缺席的，但沉默的悖论可能

解决了，如果有形式的核糖核酸

聚合酶一至三与沉默-具体

亚基，使转录的异染色质

，因此，维修

该RNA依赖的沉默。

最后一点，一般约沉默

机制是说明了GFP的跨

基因沉默与内源性24新台币的siRNA

沉默的通路都是依赖

对共和联盟蛋白质（图1018 ） 。在玫瑰叶子

该植物的，这两个沉默途径

是相互独立的，因为跨

基因沉默是不受rdr2 （图1018 ）

由于内源性24nt的siRNA坚持

在rdr6植物（ 2 ） 。然而，在这些花朵

通路是相互依存的，因为绿色荧光蛋白

沉默是受两rdr2和rdr6 。

这种潜在的沉默通路互动，

结合自己的能力，以形成

反馈和自我加强的循环（ 14 ） ，说明

潜在的复杂性内源性

监管网络涉及的siRNAs 。

参考文献及债券

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science.1079695 ） 。

13 。汤匙杉山爱，每小时

凸轮，甲弗德尔，四莫阿塞德，第行列

grewal ，过程。 natl 。 acad 。工商局局长。美国102 ， 152 （ 2005 ） 。

14 。四baulcombe ，性质， 431 ， 356 （ 2004 ） 。

15 。作者承认资金来自盖茨比

慈善基金会，生物技术和生物

科学研究委员会，以及婴儿，校

威康基金（ a.j.h. ）以及技术

援助的影响。

支持在线材料

www.sciencemag.org/cgi/content/full/1106910/dc1

材料与方法

无花果。中一至中四

表S1和S2

参考文献及债券

2004年10月29日接受， 2005年1月25日

在网上公布2005年2月3日

10.1126/science.1106910

包括这方面的资料时，引用这个文件。

平移算子的基因

对核糖体：如何抑制物

蛋白质排除核糖体约束力

lasse詹纳， 1帕斯卡romby ， 2伯纳德里斯， 1

克莱门斯舒尔策- briese ，三是学生，施普林格， 4 chantal ehresmann ， 2

伯纳德ehresmann ， 2人Dino moras ， 1 gulnara yusupova ， 1

赛yusupov1 ， 2 *

核糖体的热嗜热是cocrystallized与发起人转让

核糖核酸（ tRNA分子）和一个结构完整信使核糖核酸（ mRNA的）携带一个平移

运营商。道路mRNA的定义是在5.5埃决议

它比较，无论是与晶体结构相同的核糖体复杂

缺乏表达或联同非结构化mRNA的表达。一个确切核糖体环境

岗位操作者的茎环结构垂直于表面的

核糖体在该平台上的30年代亚基。有约束力的操作者和

首倡者的tRNA发生于核糖体与一个无人居住的tRNA撤离现场，

这是预期为起始复杂。定位监管

域的经营者相对核糖体阐明了分子

机制，即约束抑制物开关过翻译。我们的数据

建议一般以何种方式表达控制元素必须放在了

核糖体，以履行自己的监管任务。

起始翻译一般认定时，应变能力快的需要。有约束力的

效率促进蛋白质的合成，是eubacterial核糖体涉及的几个要素

关键的一步，为控制基因表达的基因，其中影响动力学的研究

2005年4月1日第一卷308科学www.sciencemag.org

希望能和你成为朋友

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