Este trabalho foi financiado em parte pelo National Institutes of Health Grants AI067548 R01, R01 GM081520, R01 GM086200, R01 AI049194 e P01 GM066521 para GJJ, bem como o Howard Hughes Medical Institute, o Instituto Beckman em Caltech, e presentes a partir da Caltech Gordon e Betty Moore Foundation e Agouron Institute. MSL é suportado pelo NIH conceder 2R37-A1041239-06A1 para Pamela S. Björkman. Leica Microsystems Inc. gentilmente fornecido conteúdo de vídeo de coleta cryosection. Os resultados representante do Treponema primitia foram coletados e processados ​​por Gavin E. Murphy, e publicado na Molecular Microbiology com o título &quot;ultra-estruturas Novel de Treponema primitia e suas implicações para a mobilidade&quot;. (Murphy, G. et al. Mol. 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>

Não há conflitos de interesse declarados.

Mostramos neste artigo como fazer video ECT de células bacterianas. Limitado pelo espaço e tempo, só mostramos o protocolo geral. Mais detalhes podem ser encontrados em documentos, informações on-line ou outros fornecidos pelos fabricantes dos equipamentos e desenvolvedores de software e de grupos de pesquisa ECT. Dependendo da espécie bacteriana diferentes estudados, os equipamentos utilizados e os juros estruturais nas células, o protocolo e os parâmetros experimental precisa ser testado e otimizado.

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		<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

Embora muito já se conhece sobre o metabolismo básico de células bacterianas, muitas questões fundamentais continuam sem resposta surpreendentemente, incluindo, por exemplo como gerar e manter formas de células específicas, estabelecer polaridade, segregar seus genomas, e dividir. A fim de compreender esses fenômenos, as tecnologias de imagem são necessários que a ponte resolução entre microscopia de luz de fluorescência e de alta resolução métodos como cristalografia de raios X e espectroscopia de RMN. Electron cryotomography (ECT) é uma tecnologia emergente que faz exatamente isso, permitindo que o ultra-estrutura das células para ser visualizado em um estado quase original, em três dimensões (3D), com &quot;macromolecular&quot; resolução (~ 4nm). 1, 2 Em ECT, as células são gravadas em um vítreo, &quot;frozen-hidratado&quot; estado em um microscópio eletrônico de transmissão crio (cryoTEM) a baixa temperatura (&lt;-180 ° C). Para as células delgadas (até ~ 500 nm de espessura 3), células intactas são mergulhar congelado dentro de mídia através EM grades em criogênios, como etano ou etano / propano misturas. Células mais espessas e biofilmes também pode ser trabalhada em um estado vítreo, em primeiro lugar &quot;congelamento de alta pressão&quot; e depois &quot;, crio-seccionamento-los&quot;. Uma série de imagens bidimensionais de projeção são então recolhidos através da amostra, uma vez que é inclinada de forma incremental ao longo de um ou dois eixos. Uma reconstrução tridimensional, ou &quot;tomografia&quot; pode então ser calculada a partir das imagens. Enquanto a ECT exige instrumentação caro, nos últimos anos, tem sido utilizado em alguns laboratórios para revelar as estruturas de vários apêndices externos, as estruturas dos envelopes de células diferentes, as posições e estruturas de filamentos do citoesqueleto, e os locais e arquiteturas de grande macromolecular assembléias, tais como motores flagelares, os compartimentos internos e matrizes quimiorreceptora. 1, 2 Neste artigo de vídeo que ilustram como as células de imagem com a ECT, incluindo os processos de preparação de amostra, coleta de dados, a reconstrução tomogram e interpretação dos resultados através da segmentação e, em alguns casos com correlação microscopia de luz.

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Electron Cryotomography of Bacterial Cells

Que vamos mostrar aqui como usar elétron cryotomography (ECT) para estudar a ultra-estrutura das células bacterianas em quase nativo estados, a &quot;macromolecular&quot; (~ 4 nm) resolução.

Electron Cryotomography de células bacterianas

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

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25.2K visualizações.  California Institute of Technology - Caltech. Que vamos mostrar aqui como usar elétron cryotomography (ECT) para estudar a ultra-estrutura das células bacterianas em quase nativo estados, a "macromolecular" (~ 4 nm) resolução.