Diese Arbeit wurde teilweise durch National Institutes of Health Grants R01 AI067548, R01 GM081520, R01 GM086200, R01 AI049194 und P01 GM066521 zu GJJ sowie die Howard Hughes Medical Institute, die Beckman Institute am Caltech und Geschenke an Caltech aus den unterstützten Gordon und Betty Moore Foundation und Agouron Institute. MSL wird durch NIH 2R37-A1041239-06A1 an Pamela S. Björkman unterstützt. Leica Microsystems Inc. freundlicherweise zur Verfügung gestellt Videoinhalte von Gefrier-Sammlung. Die repräsentativen Ergebnisse der Treponema primitia wurden gesammelt und von Gavin E. Murphy verarbeitet und veröffentlicht in Molecular Microbiology mit dem Titel &quot;Novel Feinstrukturen der Treponema primitia und ihre Auswirkungen auf die Motilität&quot;. (Murphy, G. et al., Mol. Gen. Microbiol. 67, 1184-1195, 2008).

<ol>
	<li>Jensen, G. J., Briegel, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+electron+cryotomography+is+opening+a+new+window+onto+prokaryotic+ultrastructure.">How electron cryotomography is opening a new window onto prokaryotic ultrastructure.</a> Curr. Opin. Struct. Biol. 17, 260-267 (2007).</li><li>Li, Z., Jensen, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electron+cryotomography:+a+new+view+into+microbial+ultrastructure.">Electron cryotomography: a new view into microbial ultrastructure.</a> Curr. Opin. Microbiol. 12, 333-340 (2009).</li><li>Frank, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+imaging+of+biological+complexity.">Three-dimensional imaging of biological complexity.</a> J. Struct. Biol. 138, 85-91 (2002).</li><li>Iancu, C. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electron+cryotomography+sample+preparation+using+the+Vitrobot.">Electron cryotomography sample preparation using the Vitrobot.</a> Nat. Protocols. 1, 2813-2819 (2007).</li><li>Studer, D., Graber, W., Al-Amoudi, A., Eggli, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+approach+for+cryofixation+by+high-pressure+freezing.">A new approach for cryofixation by high-pressure freezing.</a> J. Microsc. 203, 285-294 (2001).</li><li>Ladinsky, M. S., Pierson, J., McIntosh, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vitreous+cryosectioning+of+cells,+facilitated+by+a+micromanipulator.">Vitreous cryosectioning of cells, facilitated by a micromanipulator.</a> J. Microsc. 224, 129-134 (2006).</li><li>Pierson, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improving+the+technique+of+vitreous+cryo-sectioning+for+cryo-electron+tomography:+Electrostatic+charging+for+section+attachment+and+implementation+of+an+anti-contamination+glove+box.">Improving the technique of vitreous cryo-sectioning for cryo-electron tomography: Electrostatic charging for section attachment and implementation of an anti-contamination glove box.</a> J. Struct. Biol. 169, (2009).</li><li>Suloway, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fully+automated,+sequential+tilt-series+acquisition+with+Leginon.">Fully automated, sequential tilt-series acquisition with Leginon.</a> J. Struct. Biol. 167, 11-18 (2009).</li><li>Fernando, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Markov+random+field+based+automatic+image+alignment+for+electron+tomography.">Markov random field based automatic image alignment for electron tomography.</a> J. Struct. Biol. 161, 260-275 (2008).</li><li>Kremer, J. R., Mastronarde, D. N., McIntosh, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Computer+visualization+of+three-dimensional+image+data+using+IMOD.">Computer visualization of three-dimensional image data using IMOD.</a> J. Struct. Biol. 116, 71-76 (1996).</li><li>Mastronarde, D. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dual-axis+tomography:+an+approach+with+alignment+methods+that+preserve+resolution.">Dual-axis tomography: an approach with alignment methods that preserve resolution.</a> J. Struct. Biol. 120, 343-352 (1997).</li></ol>

Wir zeigen in diesem Video Artikel, wie Sie ECT von Bakterienzellen zu tun. Begrenzt durch Raum und Zeit, wir zeigen nur die allgemeine Protokoll. Mehr Details finden Sie in Zeitungen, im Internet oder andere Informationen von den Herstellern der Geräte und Software-Entwicklern zur Verfügung gestellt und von ECT Forschungsgruppen gefunden werden. Abhängig von den verschiedenen Bakterienarten untersucht, die verwendete Ausrüstung und die strukturellen Interesse in den Zellen, müssen das Protokoll und die experimentellen Parameter getestet und optimiert werden.

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en">	
		
		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>Poly-L-Lysine</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma Aldrich</td>
<td>P8920</td>
<td>0.1% solution</td>
</tr>
<tr>
<td>MKIII Vitrobot</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>FEI</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Gold colloid solution</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma</td>
<td>G1527-25ml</td>
<td>10 nm</td>
</tr>
<tr>
<td>Bovine serum Albumin</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Invitrogen</td>
<td>P2489</td>
<td>10%</td>
</tr>
<tr>
<td>Nr 1 Filter paper</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Whatman</td>
<td>1001 055</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Dextran</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma</td>
<td>31389</td>
<td>15-25%, MW 39000</td>
</tr>
<tr>
<td>Brass-domed planchet</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Swiss Precision Company</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Bal-Tec HPm 010 high pressure freezer</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Leica Microsystems Inc.</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Cryo-ultra microtome UC6/FC6</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Leica Microsystems Inc.</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Diamond cryo trim 45</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Diatome US Inc</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Static line II ioniser</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Diatome US Inc</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>CX100 Dry shipper</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Taylor-Wharton-Cryogenics</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>MSH loading station</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Gatan</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Ti E/B inverted microscope</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Nikon</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Custom</td>
</tr>
<tr>
<td>Cryo LM stage</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>FEI</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Custom</td>
</tr>
<tr>
<td>TF30-polara</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>FEI</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>With UltraCam from Gatan</td>
</tr>
<tr>
<td>Amira</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Visage Imaging</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>		</tbody>
		</table>
		</div>

electron cryotomography of bacterial cells

Während ein Großteil ist bereits über die grundlegenden Stoffwechsel der bakteriellen Zellen bekannt sind, sind viele grundlegende Fragen immer noch unbeantwortet überraschend, darunter zum Beispiel, wie sie zu erzeugen und zu pflegen bestimmten Zelle Formen, zu etablieren Polarität, trennen ihre Genome und dividieren. Um diese Phänomene zu verstehen, sind bildgebende Verfahren erforderlich, die Brücke die Auflösung zwischen Fluoreszenz-Lichtmikroskopie und mit höherer Auflösung Methoden wie Röntgen-Kristallographie und NMR-Spektroskopie. Electron cryotomography (ECT) ist eine aufstrebende Technologie, die genau dies tut, so dass die Ultrastruktur von Zellen zu sein in einer nahezu nativen Zustand visualisiert, in drei Dimensionen (3D), mit &quot;makromolekularen&quot; Auflösung (~ 4 nm). 1, 2 In ECT, Zellen sind in eine glasartige abgebildet, &quot;frozen-hydratisiert&quot; Zustand in einem Kryo-Transmissionselektronenmikroskop (CryoTEM) bei niedriger Temperatur (&lt;-180 ° C). Für schlanke Zellen (bis zu ~ 500 nm Dicke 3), sind intakte Zellen stürzen eingefroren in Medien über EM-Gitter in Kryogenen wie Ethan oder Ethan / Propan-Mischungen. Dickere Zellen und Biofilme können auch in einem glasartigen Zustand, indem Sie zuerst &quot;Hochdruck-freezing&quot; und dann abgebildet werden, &quot;Kryo-Schnitte&quot; sie. Eine Reihe von zweidimensionalen Projektion Bilder werden dann durch die Probe gesammelt, wie es ist schrittweise entlang einer oder zwei Achsen gekippt. Eine dreidimensionale Rekonstruktion oder &quot;Tomogramm&quot; kann dann aus den Bildern berechnet werden. Während ECT erfordert teure Geräte, in den letzten Jahren hat es in ein paar Labors verwendet worden, um die Strukturen der verschiedenen externen Anhängsel zu offenbaren, die Strukturen der verschiedenen Zell-Umschläge, die Positionen und Strukturen der Filamente des Zytoskeletts und die Orte und Architekturen von großen makromolekularen Baugruppen wie Flagellen Motoren, Innenfächer und Chemorezeptor Arrays. 1, 2 In diesem Video-Artikel werden wir zeigen, wie Bild-Zellen mit ECT, einschließlich der Prozesse der Probenvorbereitung, Datenerfassung, Tomogramm Rekonstruktion und Interpretation der Ergebnisse durch Segmentierung und in einigen Fällen Korrelation mit der Lichtmikroskopie.

Watch this Scientific Journal Video about Electron Cryotomography of Bacterial Cells at JoVE.com

Electron Cryotomography of Bacterial Cells

Wir zeigen hier, wie Elektronen cryotomography (ECT) zu verwenden, um auf die Ultrastruktur von Bakterienzellen in nahezu native Staaten zu studieren, &quot;makromolekularen&quot; (~ 4 nm) Auflösung.

Electron Cryotomography von Bakterienzellen

While much is already known about the basic metabolism of bacterial cells, many fundamental questions are still surprisingly unanswered, including for ...

electron-cryotomography-of-bacterial-cells

Research

JoVE Journal

Biology

25.2K Aufrufe.  California Institute of Technology - Caltech. Wir zeigen hier, wie Elektronen cryotomography (ECT) zu verwenden, um auf die Ultrastruktur von Bakterienzellen in nahezu native Staaten zu studieren, "makromolekularen" (~ 4 nm) Auflösung.