diff --git a/chapters/1-introduction.tex b/chapters/1-introduction.tex index 0690ec9..7cada5a 100644 --- a/chapters/1-introduction.tex +++ b/chapters/1-introduction.tex @@ -154,9 +154,14 @@ Nella sezione \ref{sec:fluo} vengono introdotti i principali limiti della microscopia di fluorescenza e le soluzioni proposte per il loro superamento. -Nel capitolo \ref{cap:methods} vengono descritte nel dettaglio le -caratteristiche dell'apparato sperimentale realizzato e le procedure -di validazione, calibrazione e acquisizione dei dati. +Nel capitolo \ref{cap:setup} vengono descritte nel dettaglio le +caratteristiche e le proprietà specifiche dell'apparato sperimentale +realizzato. + +Nel capitolo \ref{cap:methods} vengono descritti i metodi utilizzati +per validare il funzionamento dell'apparato sperimentale, +quantificarne i parametri di funzionamento e realizzare misure su +campioni biologici. Nel capitolo \ref{cap:results} sono analizzati i dati prodotti durante le operazioni di validazione dell'apparato sperimentale e delle @@ -247,8 +252,8 @@ ruolo. Lo stato attuale delle conoscenze sulla rete di interazioni che governa e regola il funzionamento delle giunzioni aderenti è riportato -schematicamente in Appendice, sotto forma di diagramma delle vie di -segnalazione. +schematicamente in appendice \ref{app:junctions}, sotto forma di +diagramma delle vie di segnalazione. \begin{figure}[ht] \centering diff --git a/chapters/2-methods.tex b/chapters/2-setup.tex similarity index 95% rename from chapters/2-methods.tex rename to chapters/2-setup.tex index de82017..e23505d 100644 --- a/chapters/2-methods.tex +++ b/chapters/2-setup.tex @@ -1,6 +1,6 @@ %%%%%%%%% %%%%%%%%% %%%%%%%%% %%%%%%%%% %%%%%%%%% %%%%%%%%% %%%%%%%%% \chapter{Apparato sperimentale} -\label{cap:methods} +\label{cap:setup} L'apparato sperimentale realizzato consiste in un microscopio invertito, progettato con la collaborazione dell'Officina Meccanica @@ -179,12 +179,9 @@ rilevata, dopo aver diviso il cammino ottico in due rami con un La potenza viene suddivisa tra i due sensori secondo il rapporto 90:10. Il sensore che riceve la frazione maggiore di potenza sarà utilizzato per il sistema attivo di stabilizzazione meccanica (descritto -in sezione \ref{sec:active_stab}), l'altro sensore verrà utilizzato +in sezione \ref{sec:stabilization}), l'altro sensore verrà utilizzato per mostrare costantemente su un monitor la situazione del campione. - -\section{Fluorescenza} - \section{Pinzette ottiche} Il fascio \textit{laser} collimato in uscita da una sorgente @@ -295,9 +292,26 @@ una sfera spostata rispetto al centro della trappola l'asimmetria del profilo d'intensità nel piano focale posteriore sarà direttamente proporzionale allo spostamento della sfera rispetto al centro della trappola. Grazie ai due QPD possiamo quindi quantificare -l'asimmetria +l'asimmetria del profilo d'intensità della radiazione diffusa +in avanti lungo due assi ortogonali, ottenendo letture proporzionali +agli spostamenti relativi della microsfera. Queste letture vengono +prodotte da un sistema di amplificatori differenziali che opera +sui quattro quadranti, producendo in uscita segnali la cui tensione, +dopo opportuna calibrazione, può essere messa in relazione allo +spostamento della microsfera. + +Maggiori dettagli sull'elettronica che consente il controllo +della deflessione attraverso gli AOM e la lettura del segnale +dei QPD sono forniti in appendice \ref{app:electronics}, mentre +le procedure di calibrazione sono trattate nella sezione +\ref{sec:calibration}. + +\section{Fluorescenza} + + + -\section{Force-clamp} +\section{Apparto sperimentale} In figura \ref{fig:setup} è mostrato uno schema integrale @@ -314,22 +328,8 @@ ottiche. L'esperimento tipico utilizzato per studiare l'interazione tra una proteina e un microfilamento di actina consiste in un saggio a tre sfere, o \textit{3-beads assay}. I dettagli per la realizzazione di -questo esperimento sono illustrati nella sezione \ref{sec:3beads}. - -\section{Apparato sperimentale} -\label{sec:setup} - -L'apparato sperimentale è stato realizzato presso i laboratori del -LENS, sulla base dell'apparato utilizzato in precedenza dal di -Biofisica di Singola Molecola per lo studio delle interazioni tra -miosina e filamenti di actina e repressori della trascrizione -e filamenti di DNA. - -L'apparto si compone di N parti principali: -\begin{description} - \item[Pinzette ottiche:] Una coppia di fasci gaussiani a \SI{1064}{\nm}, ottenuti da un laser a stato solido, -\end{description} - +questo esperimento sono illustrati nella sezione +\ref{sec:three-beads}. \begin{sidewaysfigure} @@ -466,6 +466,3 @@ L'apparto si compone di N parti principali: \label{tab:my_label} \end{sidewaystable} - - \section{Stabilizzazione meccanica} - \label{sec:stabilization} \ No newline at end of file diff --git a/chapters/3-methods.tex b/chapters/3-methods.tex new file mode 100644 index 0000000..3a21756 --- /dev/null +++ b/chapters/3-methods.tex @@ -0,0 +1,20 @@ +\chapter{Metodi} +\label{cap:methods} + + \section{Stabilizzazione meccanica} + \label{sec:stabilization} + + \section{Calibrazione parametri trappole} + \label{sec:calibration} + + \section{Retroazione AOM e \textit{force-clamp}} + \label{sec:force-clamp} + + \section{Saggio a tre sfere} + \label{sec:three-beads} + + \section{Fluorescenza di singola molecole} + \label{sec:single_molecule_fluorescence} + + \section{TIRF e illuminazione a modi di galleria} + \label{sec:gallery_mode} \ No newline at end of file diff --git a/chapters/4-results.tex b/chapters/4-results.tex new file mode 100644 index 0000000..ffd9cce --- /dev/null +++ b/chapters/4-results.tex @@ -0,0 +1,2 @@ +\chapter{Risultati e discussione} +\label{cap:results} \ No newline at end of file diff --git a/chapters/A1-AJ_network.tex b/chapters/A1-AJ_network.tex index 8356a84..0f0d014 100644 --- a/chapters/A1-AJ_network.tex +++ b/chapters/A1-AJ_network.tex @@ -1,7 +1,18 @@ +\chapter{Giunzioni cellulari} +fdsafasd +\label{app:junctions} \begin{sidewaysfigure} \centering - \includegraphics[width=1.0\textwidth]{images/map04520.png} + \includegraphics[width=\textwidth]{images/map04520.png} \caption{\textbf{Giunzioni aderenti:} mappa delle interazioni molecolari attualmente note, fornita dal progetto KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes) \cite{10.1093/nar/28.1.27,10.1093/nar/gky962,doi:10.1002/pro.3715}} \label{fig:network_aj} +\end{sidewaysfigure} + +\begin{sidewaysfigure} + \centering + \includegraphics[width=0.7\textwidth]{images/map04530.png} + \caption{\textbf{Giunzioni occludenti:} mappa delle interazioni molecolari attualmente note, fornita dal progetto + KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes) \cite{10.1093/nar/28.1.27,10.1093/nar/gky962,doi:10.1002/pro.3715}} + \label{fig:network_tj} \end{sidewaysfigure} \ No newline at end of file diff --git a/chapters/A2-electronics.tex b/chapters/A2-electronics.tex new file mode 100644 index 0000000..88b3566 --- /dev/null +++ b/chapters/A2-electronics.tex @@ -0,0 +1,2 @@ +\chapter{Elettronica di controllo} +\label{app:electronics} \ No newline at end of file diff --git a/images/map04530.png b/images/map04530.png new file mode 100644 index 0000000..11ba0af Binary files /dev/null and b/images/map04530.png differ diff --git a/main.tex b/main.tex index 3c12792..c127f0d 100644 --- a/main.tex +++ b/main.tex @@ -30,7 +30,7 @@ \let\Re\relax \DeclareMathOperator{\Re}{Re} -\usepackage{mhchem} +\usepackage[version=4]{mhchem} % ===== TABLES \usepackage{booktabs} @@ -48,6 +48,8 @@ % ===== BIBLIOGRAPHY \usepackage{cite} +\usepackage{hyperref} + \title{Master Thesis} \author{Lorenzo Zolfanelli} \date{April 2020} @@ -68,12 +70,15 @@ Abstract goes here \tableofcontents \input{chapters/1-introduction} -\input{chapters/2-methods} +\input{chapters/2-setup} +\input{chapters/3-methods} +\input{chapters/4-results} %\input{setup-fig/fig1} \appendix \input{chapters/A1-AJ_network} +\input{chapters/A2-electronics} \bibliography{references.bib}{} -\bibliographystyle{plain} +\bibliographystyle{plainurl} \end{document} diff --git a/references.bib b/references.bib index 0e5460d..3792311 100644 --- a/references.bib +++ b/references.bib @@ -9,7 +9,7 @@ volume = {11}, month = {May}, year = {1986}, - url = {http://ol.osa.org/abstract.cfm?URI=ol-11-5-288}, + _url = {http://ol.osa.org/abstract.cfm?URI=ol-11-5-288}, doi = {10.1364/OL.11.000288}, abstract = {Optical trapping of dielectric particles by a single-beam gradient force trap was demonstrated for the first reported time. This confirms the concept of negative light pressure due to the gradient force. Trapping was observed over the entire range of particle size from 10 $\mu$m to ~25 nm in water. Use of the new trap extends the size range of macroscopic particles accessible to optical trapping and manipulation well into the Rayleigh size regime. Application of this trapping principle to atom trapping is considered.}, } @@ -23,8 +23,9 @@ pages = "529 - 541", year = "1996", issn = "0030-4018", - doi = "https://doi.org/10.1016/0030-4018(95)00753-9", - url = "http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0030401895007539", + doi = "10.1016/0030-4018(95)00753-9", + _doi = "https://doi.org/10.1016/0030-4018(95)00753-9", + _url = "http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0030401895007539", author = "Yasuhiro Harada and Toshimitsu Asakura", abstract = "Theoretical expressions of the radiation pressure force for a dielectric sphere in the Rayleigh regime of light scattering under illumination of a Gaussian laser beam with the fundamental mode are derived in explicit form as a function of measurable quantities of the beam parameter in MKS units. Correctness of the derived expressions and validity of the size range of the Rayleigh approximation for the radiation forces as a sum of the scattering force and the gradient force are investigated by a graphical comparison of the calculated forces in longitudinal and transverse components with those obtained from the generalized Lorenz-Mie theory. Fairly good agreement in both components is found within ordinary particle-size ranges of the Rayleigh scattering theory. Furthermore, the good agreement in the transverse component, where the gradient force is dominant, is found to be satisfactory beyond the existing criterion in particle size of the Rayleigh scattering theory until the particle size becomes comparable with the spot size of the illuminating laser beam." } @@ -42,8 +43,8 @@ abstract = "{KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes) is a knowledge base for systematic analysis of gene functions, linking genomic information with higher order functional information. The genomic information is stored in the GENES database, which is a collection of gene catalogs for all the completely sequenced genomes and some partial genomes with up-to-date annotation of gene functions. The higher order functional information is stored in the PATHWAY database, which contains graphical representations of cellular processes, such as metabolism, membrane transport, signal transduction and cell cycle. The PATHWAY database is supplemented by a set of ortholog group tables for the information about conserved subpathways (pathway motifs), which are often encoded by positionally coupled genes on the chromosome and which are especially useful in predicting gene functions. A third database in KEGG is LIGAND for the information about chemical compounds, enzyme molecules and enzymatic reactions. KEGG provides Java graphics tools for browsing genome maps, comparing two genome maps and manipulating expression maps, as well as computational tools for sequence comparison, graph comparison and path computation. The KEGG databases are daily updated and made freely available (http://www.genome.ad.jp/kegg/ ).}", issn = {0305-1048}, doi = {10.1093/nar/28.1.27}, - url = {https://doi.org/10.1093/nar/28.1.27}, - eprint = {https://academic.oup.com/nar/article-pdf/28/1/27/9895154/280027.pdf}, + _url = {https://doi.org/10.1093/nar/28.1.27}, + _eprint = {https://academic.oup.com/nar/article-pdf/28/1/27/9895154/280027.pdf}, } @article{10.1093/nar/gky962, @@ -58,8 +59,8 @@ abstract = "{KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes; https://www.kegg.jp/ or https://www.genome.jp/kegg/) is a reference knowledge base for biological interpretation of genome sequences and other high-throughput data. It is an integrated database consisting of three generic categories of systems information, genomic information and chemical information, and an additional human-specific category of health information. KEGG pathway maps, BRITE hierarchies and KEGG modules have been developed as generic molecular networks with KEGG Orthology nodes of functional orthologs so that KEGG pathway mapping and other procedures can be applied to any cellular organism. Unfortunately, however, this generic approach was inadequate for knowledge representation in the health information category, where variations of human genomes, especially disease-related variations, had to be considered. Thus, we have introduced a new approach where human gene variants are explicitly incorporated into what we call ‘network variants’ in the recently released KEGG NETWORK database. This allows accumulation of knowledge about disease-related perturbed molecular networks caused not only by gene variants, but also by viruses and other pathogens, environmental factors and drugs. We expect that KEGG NETWORK will become another reference knowledge base for the basic understanding of disease mechanisms and practical use in clinical sequencing and drug development.}", issn = {0305-1048}, doi = {10.1093/nar/gky962}, - url = {https://doi.org/10.1093/nar/gky962}, - eprint = {https://academic.oup.com/nar/article-pdf/47/D1/D590/27436321/gky962.pdf}, + _url = {https://doi.org/10.1093/nar/gky962}, + _eprint = {https://academic.oup.com/nar/article-pdf/47/D1/D590/27436321/gky962.pdf}, } @article{doi:10.1002/pro.3715, @@ -71,15 +72,15 @@ pages = {1947-1951}, keywords = {KEGG, KEGG MEDICUS, KEGG module, pathway mapping, reaction module}, doi = {10.1002/pro.3715}, - url = {https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/pro.3715}, - eprint = {https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/pro.3715}, + _url = {https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/pro.3715}, + _eprint = {https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/pro.3715}, abstract = {Abstract In this era of high-throughput biology, bioinformatics has become a major discipline for making sense out of large-scale datasets. Bioinformatics is usually considered as a practical field developing databases and software tools for supporting other fields, rather than a fundamental scientific discipline for uncovering principles of biology. The KEGG resource that we have been developing is a reference knowledge base for biological interpretation of genome sequences and other high-throughput data. It is now one of the most utilized biological databases because of its practical values. For me personally, KEGG is a step toward understanding the origin and evolution of cellular organisms.}, year = {2019} } @article{Capitanio2012, doi = {10.1038/nmeth.2152}, - url = {https://doi.org/10.1038/nmeth.2152}, + _url = {https://doi.org/10.1038/nmeth.2152}, year = {2012}, month = sep, publisher = {Springer Science and Business Media {LLC}},