This work was supported by NIH grant GM50936 to DKB.

NOTA: Alguns passos do protocolo a seguir exigem a trabalhar em um exaustor limpa. Além disso, o método requer um microscópio de dissecção de levedura tétrade equipado com uma objectiva 10X de longa distância de trabalho para monitorizar spheroplasting. O microscópio deve ser configurada na capa antes do tempo. Retire o braço micromanipulador e suporte da placa do âmbito de aplicação e colocar esses itens em um local seguro longe da área de trabalho. 1. Preparação de Esferoplastos <ol><li> Levedura crescer sob condições desejadas. Use cerca de 2 x 10 8 células para cada amostra, por exemplo, 4 ml de uma cultura em OD600 1,4 = 5 x 10 7 células / ml. Embora o processamento imediato de amostras pode ser preferível em alguns casos, para a maioria das aplicações, alíquotas de células pode ser armazenada em gelo durante até 8 horas antes de ser processado. </li><li> Transferir suspensão de células para um tubo de centrífuga de 15 ml e centrifugação numa centrífuga clínica na posição 5 (2345 rpm / 857,5 xg) durante 3 min para sedimentar as células. </li&gt; <li> Decantar o meio tomando cuidado para não perder as células do sedimento. Suavemente ressuspender as células em 1 ml de tampão ZK e, em seguida, adicionar 40 ul de 1 M de ditiotreitol (DTT). Incubar 2 min com mistura suave. Células de pellets como antes (veja o passo 1.2). </li><li> Suspenda as pelotas em tampão ZK 1 ml. Adicionam-se 5 ul de uma solução preparada de fresco de 100T zimoliase que tenha sido cuidadosamente misturado. Incubar durante 20-30 min a 30 ° C para remover a parede celular e produzir esferoplastos. </li><li> Dosear uma gota de 10 ul de suspensão de células numa lâmina de microscópio para determinar se spheroplasting é completa. Células vistos sob o microscópio de dissecação, sem uma lamela. As células devem aparecer inchado e volta em vez de ligeiramente oblonga e deve lisar após a adição de 20 l de água. Se as células não conseguem lisar, devolver a amostra a 30 ° C e re-ensaio a cada 10 minutos até que a água de lise induzida é facilmente observado. Células de pellets como antes (veja o passo 1.2). </li><li> Volte a suspender suavemente e lavar pellet celular in 2,5 ml MES / tampão sorbitol frio. Células de pellets como antes (veja o passo 1.2). Delicadamente ressuspender pellet celular em 300-400 ul frio MES / tampão sorbitol. As células podem ser mantidas em gelo, nesta fase, por várias horas. </li></ol> 2. Chromosome Espalhando NOTA: As superfícies de vidro sobre o qual os cromossomos serão distribuídos-quer slides ou lamelas-deve ser preparado antes do tempo. Cada um dos slides ou lamela deve ser submerso em água, seguida de EtOH, depois deixou-se secar, e polido com papel para lentes. Se cromossomos serão distribuídos em lamelas, a lamela deve ser afixada a um slide com fita adesiva ou cimento de borracha. A menos que indicado de outra forma, o restante do protocolo irá descrever espalhamento de cada um slide ou lamela <ol><li> Usando um pipetador P20, pipeta 20 ul de suspensão de células sobre a superfície de uma lâmina limpa. </li><li> Usando uma pipeta P200, adicionar 40 ul da PFA / solução de sacarose 3% e misture delicadamente o solution por &quot;rodar&quot; o slide com a mão até que as linhas Schlieren desaparecer. Coloque a corrediça sob o microscópio e confirmar que as células estão em foco. A solução PFA deve ser recém-preparado no exaustor de fumos no dia da utilização. NOTA: Se a proteína de interesse não foi examinado pelo método anteriormente, é aconselhável preparar lâminas adicionais utilizando soluções que contêm 2 e 4% PFA para determinar se a retenção da proteína é sensível às condições de fixação. Uma solução / sacarose PFA a 4% é utilizado nos casos em que é desejável para visualizar microtúbulos tubulina associados. A desvantagem do fixador concentração mais elevada é que os cromossomas será &quot;underspread&quot;, 2% de PFA também tende a produzir cromossomas &quot;underspread&quot;. </li><li> Usando uma pipeta P200, adicionar 80 ul de 1% LIPSOL, redemoinho como antes para misturar soluções tão completamente quanto possível, iniciar um temporizador. Se LIPSOL não está disponível, 80 ul de 1% NP40, ou 80 ul de dH2O pode sersubstituído (ver resultados representativos, Figura 2). </li><li> Assista as células com cuidado e agite gentilmente o slide a cada 15 segundos. Quando cerca de 80% das células foram lisadas (desaparecido) parar o temporizador, retire imediatamente a lâmina do microscópio, adicionar 80 ul de PFA / solução de sacarose, e agite para misturar. A lise deve ocorrer a partir de entre 30 e 90 segundos após o início do temporizador. NOTA: Se várias lâminas mostram lise em aproximadamente o mesmo tempo, pode-se omitir eventualmente monitorização de microscópio, para o restante das lâminas e simplesmente cuidadosamente o tempo entre o período de adição de LIPSOL e adição da aliquota final do fixador. No entanto, este atalho só é confiável quando se prepara vários slides a partir da mesma amostra. É melhor controlar a lise de cada amostra quando microscopicamente diferentes lâminas são preparadas a partir de amostras tomadas a diferentes tempos ou de diferentes culturas. </li><li> Coloque o slide em uma superfície plana e limpa e espalhar o líquido em todo o surfac unfrostede da lâmina utilizando o lado de um limpa, pipeta descartável Pasto mantido abaixo do menisco de &quot;poça&quot;, mas acima da superfície da própria corrediça, isto é. não &quot;acumular&quot; a superfície da lâmina com a pipeta. Não reutilize pipeta em slides diferentes para evitar a contaminação das amostras. </li><li> Deixe os slides para secar durante a noite na capela. Componentes nucleares insolúveis vai resolver sobre a superfície da lâmina e se ligar a ele. Para grandes experimentos, o planejamento do uso do espaço para a etapa de secagem é importante. </li><li> Uma vez secos, os melhores resultados são obtidos por progredir para a fase de imunocoloração no mesmo dia. No entanto, a solução de sacarose a seco incorpora os cromossomas espalhados numa &quot;mel&quot; que permite a congelação de amostras: As lâminas podem ser transferidos para uma caixa de corrediça de plástico e armazenado a -20 ° C durante anos. </li></ol> 3. Immunostaining <ol><li> Dip slides em 0,2% Photo-Flo por 30 s. para remover o mel. Lâminas Lean Onuma borda, com a borda que descansa em uma toalha de papel, para remover residual Photo-Flo. </li><li> Dip slides em 1x TBS por 5 minutos para lavar. Retire o excesso de líquido, inclinando-se lâminas em uma borda, mas não deixá-los secar. </li><li> Lay lâminas fosco lado de cima, pipeta 300 mL TBS / BSA para o slide em toda a parte unfrosted do slide. </li><li> Incubar numa câmara húmida à temperatura ambiente durante 15 min. (Grande recipiente de plástico forrado com água saturada toalhas de papel debaixo de uma placa de metal ou de plástico caixa de lâminas perfuradas com toalhas de papel saturados). </li><li> Escorra slides, descansando uma margem mais curta do slide em uma toalha de papel e inclinando-se o slide contra um apoio adequado (tal como um rack de tubo de ensaio). Não permita que a superfície para secar. </li><li> Imediatamente aplicar 80 ul de tampão de TBS / BSA contendo uma diluição adequada de anticorpo primário. Se o anticorpo é limitativo, utilizar 40 ul e uma lamela de 22 mm x 22. Para soro de coelho em bruto, este é, tipicamente, entre uma diluição de 1/50 e 1/500. NOTA:Realizar titulações para novas preparações de anticorpos. A preparação mais diluído que gera alto sinal acima do fundo é escolhido. Para controlar o nível de coloração de fundo, os núcleos devem ser preparados a partir da estirpe mutante de deleção adequada e / ou lâminas de duplicados devem ser coradas com soro pré-imune. </li><li> Coloque um polido 22 x 50 mm lamela na lâmina evitar bolhas. Faça isso, mantendo a lamela entre o polegar eo dedo indicador ao longo da borda longa em posições perto de uma margem curta. Segurando a lamela a um ângulo de 30 ° em relação ao deslize, o mais distante borda curta a partir dos dedos é reduzido até que repousa sobre a corrediça apenas no interior da borda do &quot;poça&quot; mais próximo da região fosco da corrediça. Em seguida, abaixe lentamente a lamela em um movimento suave até que os dedos segurando o toque de slides do banco, e depois solte. Não tente ajustar a posição da lamela uma vez ele cair. NOTA: Se os spreads de cromossomos foram preparadas noapostos lamelas (em vez de directamente sobre a superfície de lâminas), esta amostra lamela permanecerá fixada à corrediça ao longo dos passos de coloração e de lavagem. Uma lamela adicional será colocada em cima da lamela amostra para distribuir uniformemente a solução de anticorpo durante a coloração e, em seguida, descartado. </li><li> Colocar as lâminas em uma câmara de humidade selada e incubar durante a noite a 4 ° C. </li><li> Segurando a borda transferência fosco os slides para um suporte de coloração lâmina de vidro e submergir em uma tina de coloração contendo TBS. </li><li> Delicadamente mergulhe o slide para cima e para baixo para remover a lamela. Tente não usar muita força para fazer isso. Lavar as lâminas 2x 10 min por submersão em TBS. Remover as lâminas da cremalheira e drenar o excesso de líquido, tocando a borda toalha de papel. Não deixe que a superfície seca. </li><li> Trabalhando sob luz difusa, imediatamente adicionar 80 ul TBS / BSA contendo um 1 / 1.000 diluição vezes de anticorpo secundário conjugado fluorocromo (ou 40 ul com uma lamela de 22 x 22 mm). De Anúnciosd lamela como antes e incubar a 4 ° C durante 2 horas na câmara húmida no escuro. </li><li> Remover lamelas como antes, drenar lâminas, e permita que a superfície secar ao ar durante 1-2 horas no escuro. Lâminas Lean On toalhas de papel como antes. NOTA: Se se espalhando foi realizada sobre uma lamela montado, retirar a lamela do diapositivo antes da secagem. As lamelas são em seguida secou-se como descrito para corrediças no passo anterior. </li><li> Trabalhando sob luz difusa, adicionar cerca de 30 ul de meio contendo DAPI (10 gotas três ul) de montagem e abaixe cuidadosamente a lamela. Se os spreads são em lamelas, coloque as gotas de meio de montagem sobre uma lâmina limpa e reduzir lamela, o lado do cromossomo para baixo, para o slide. </li><li> Ainda sob luz difusa, espere 2 minutos para lamela para se estabelecer e selar bordas da lamela com unha polonês claro. Colocar as lâminas em uma caixa de slides plana. NOTA: Para a microscopia STED, montagem com prolongar Gold. Use 30 ul de prolongar OuroDAPI e sem deixar curar durante a noite. Vedação com unha polonês é desnecessário. </li><li> Veja as lâminas de microscopia de epifluorescência widefield com 40 ou objetiva 100X, utilizando um filtro adequado para definir DAPI para se concentrar. Opcionalmente armazenar a corrediça no escuro a 4 ° C durante várias semanas. Não congelar. </li></ol>

<ol>
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The authors declare no competing financial interests.

The appearance of spread nuclei critically depends upon the balance between fixation and lysis/detergent treatment. As discussed above, the preservation of varying cellular structures requires the use of different PFA concentrations. For most proteins, 3% PFA is optimal. However, preservation of spindles requires use of 4% PFA. Even with a single set of reagents, the timing of lysis relative to fixation can also affect the quality of spread nuclei. For the most consistent results, the time of lysis should be normalized for each spheroplast sample by direct observation of lysis with a light microscope. To the trained eye, round spheroplasts darken as they swell before lysis; after lysis cellular remnants appear as floating &#8220;ghosts&#8221;. The combination of experimentally optimized reagent concentrations, and inter-sample standardization of timing, yields consistently well-spread nuclei. 
The choice of fluorophore and microscope used to visualize spread chromosomes depends on the desired structure. In general, spread nuclei are very thin (about 200 nm or less) and soluble protein is removed by the procedure. Thus, the reduction of out-of-focus fluorescence provided by confocal or total internal reflection fluorescence (TIRF) microscopy yields little benefit. In fact, if manual focusing reveals staining in multiple focal planes, the nucleus is likely underspread. Although any fluorophore compatible with the microscope can be used for staining, shorter wavelength fluors will improve spatial resolution. For example, spatial resolution progressively decreases as the same structure is stained with a green (Alexa 488), red (Alexa 594), far-red (Alexa 647), or infrared (Alexa 750) fluor. This relationship should be considered in the planning and interpretation of experiments. If an even greater level of structural detail is desired, a super-resolution microscope is required. The details of the staining procedure required for each of these applications differ from those described above and the appropriate staining protocol should be followed9. 
Finally, although direct spreading of nuclei on microscope slides is relatively easy, spreading on slide-mounted coverslips yields significantly improved resolution as it avoids viewing the chromosomes through a layer of mounting medium that contains a high concentration of glycerol. Mounting coverslips on slides requires more dexterity and patience than spreading on slides, but this extra effort can be worthwhile depending on the type of structures being analyzed.

A levedura de germinação Saccharomyces cerevisiae oferece muitas vantagens para estudos de mecanismos moleculares de processos biológicos, incluindo o estudo de proteínas que controlam a função cromossoma. Embora existam vantagens bem conhecidas de brotamento de levedura para estudos genéticos, moleculares e bioquímicos, estudos citológicos da distribuição de proteínas no núcleo da célula é complicada pelo seu tamanho pequeno. O núcleo típico de levedura tem um diâmetro de menos de um micron, que é apenas cerca de 5 vezes o limite de resolução da luz visível. Assim, a quantidade de informação sobre a distribuição de proteínas nucleares que pode ser obtido a partir de imunocoloração convencional ou usando as marcas de proteínas fluorescentes, tais como proteína fluorescente verde (GFP), é limitada. Uma abordagem útil para caracterizar a distribuição de proteínas é subnuclear superfície cromossoma espalhamento. Esta abordagem envolve a remoção da parede celular, interrompendo celular e membranas nucleares, e umllowing o conteúdo insolúveis do núcleo para assentar sobre a superfície de uma lâmina de microscópio. Estes componentes insolúveis incluem a matriz nuclear e os cromossomas. Além de permitir a remoção do conteúdo nuclear solúveis, o que aumenta a capacidade para detectar proteínas ligadas cromatina, o cromossoma espalhando método resulta em substancial descompressão dos cromossomas de modo a que os núcleos propagação têm diâmetros de cerca de 3 a 5 um (para os núcleos diplóides meióticas) e 2 a 3 mm para núcleos diplóides mitóticas. Isto permite a detecção de descompressão subestrutura nuclear que é relativamente difícil ou impossível de resolver em núcleos intactos. Uma desvantagem óbvia no cromossoma de espalhamento é a possibilidade de que o processo de espalhamento podem parcialmente ou completamente perturbar a estrutura de interesse. Particularmente preocupante é que um cromossomo ligado proteína particular podem ser perdidos como consequência do processo de propagação. Esta complicação potencial should ser mantido em mente ao interpretar os dados. Um exemplo de uma proteína que é sensível ao procedimento de propagação é o beta-tubulina. Sob algumas condições, o fuso, o qual é composto principalmente de tubulina, é preservada durante o espalhamento 3. Visualização do fuso é frequentemente útil para encenar núcleos de interesse. No entanto, visualizando tubulina requer tratamento com um fixador de elevada concentração; fusos são perdidos sob as condições padrão descritas abaixo. Este exemplo ilustra que, quando se analisa a distribuição de uma proteína anteriormente não caracterizada, é importante variar a concentração do fixador para determinar a sensibilidade da proteína é referida variação. A despeito da preocupação com o impacto das condições de propagação em estrutura dos cromossomas, a utilidade e o método de alimentação de propagação tem sido demonstrada em muitos contextos e tem ampla utilidade na caracterização de mitose e, especialmente células meióticas 4-7. TwO espalhamento métodos têm sido utilizados extensivamente. O primeiro destes métodos, desenvolvidos pela Dresser Giroux e 8, evita a utilização de detergente e pode produzir preparações propagação que parecem ter morfologia cromossoma relativamente bem preservada quando coradas para o corante de DAPI-ADN específica. No entanto, este método é relativamente difícil e aperfeiçoar a qualidade dos núcleos propagação varia dramaticamente, quando uma região de uma corrediça é comparada com outras regiões. Este problema pode complicar abordagens quantitativas que envolvem imagiologia muitos núcleos não selecionados de um slide para evitar viés de aquisição de dados. O segundo cromossomo método espalhando, desenvolvido pela Loidl e Klein 1, envolve o equilíbrio de fixação por paraformaldeído, com lise e descompressão cromatina promovido por uma solução de detergente. Quando executado corretamente, este método dá resultados muito reprodutíveis com menos variação de região para região, em comparação com o método Dresser and Giroux. Esta apresentação se concentra em um modified versão do método de Loidl e Klein, por causa da sua fiabilidade e a simplicidade. Cromossoma propagação não é complicada ou demorada; até 100 lâminas pode ser preparado para a imunocoloração num único dia. Além disso, as preparações de propagação pode ser armazenado no congelador durante anos antes da imunocoloração, e, assim, laboratórios pode desenvolver um repositório de barrar cromossómicas congelados que podem ser usados ​​quando novas perguntas biológicos surgem novos reagentes de coloração ou tornar-se disponíveis. O método cromossoma espalhamento é mais comummente usado em combinação com imuno fluorescência e microscopia de campo amplo, mas também é possível preparar as lâminas de super-resolução métodos microscópicos de luz, tais como esgotamento de emissão estimulada microscopia (STED).

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Zymolyase</td>
			<td>US Biological&#160;</td>
			<td>Z1004</td>
			<td>Prepare 20 mg/mL solution in 50 mM Tris pH 7.5 supplemented with 2% glucose. Prepare fresh each experiment and store at 4&#176;C until ready for use.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lipsol&#160;</td>
			<td>L.I.P. Ltd&#160;</td>
			<td>no longer commercially available</td>
			<td>Prepare 1% (v/v) solution in water. Store on ice.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NP-40</td>
			<td>USB</td>
			<td>19628</td>
			<td>Prepare 1% (v/v) solution in water. Store on ice.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tween 20</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P2287</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Slides</td>
			<td>Corning</td>
			<td>2948-75x25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Standard coverslip</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>12-544-E or 12-540-B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High resolution coverslips</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>12-542-B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Photo-Flo 200 solution</td>
			<td>Kodak</td>
			<td>P-7417</td>
			<td>Prepare 0.2% (v/v) solution in water.&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TBS</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>137 mM NaCl, 2.7 mM KCl, 24.7 mM Tris, pH 8</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BSA</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>A2153</td>
			<td>Prepare a 1% (w/v) solution in TBS. Store at 4&#176;C for up to a month.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Primary antibody</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alexa Fluor 488 Donkey Anti-Rabbit</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>A-21206</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IgG (H+L) Antibody</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vectashield mounting media with DAPI</td>
			<td>Vector 
			Laboratories</td>
			<td>H-1200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ProLong Gold</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>P36930</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic slide box</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>03-448-1</td>
			<td>Store slides containing dried spreads in slots at -20&#176;C. Also, use as a wet chamber.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cardboard slide box</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>12-587-10</td>
			<td>Use to conveniently transport stained/sealed slides or store at 4&#176;C.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coplin jar</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>08-816</td>
			<td>Use as a wash basin for slides.&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

surface spreading and immunostaining of yeast chromosomes

The small size of nuclei of the budding yeast Saccharomyces cerevisiae limits the utility of light microscopy for analysis of the subnuclear distribution of chromatin-bound proteins. Surface spreading of yeast nuclei results in expansion of chromatin without loss of bound proteins. A method for surface spreading balances fixation of DNA bound proteins with detergent treatment. The method demonstrated is slightly modified from that described by Josef Loidl and Franz Klein1,2. The method has been used to characterize the localization of many chromatin-bound proteins at various stages of the mitotic cell cycle, but is especially useful for the study of meiotic chromosome structures such as meiotic recombinosomes and the synaptonemal complex. We also describe a modification that does not require use of Lipsol, a proprietary detergent, which was called for in the original procedure, but no longer commercially available. An immunostaining protocol that is compatible with the chromosome spreading method is also described.

O aparecimento de propagação núcleos depende criticamente sobre o equilíbrio entre a fixação cromossomo e de compactação. Mesmo quando os reagentes são adequadamente equilibrado, variação no grau de cromossoma de compactação pode ocorrer em diferentes regiões da mesma lâmina e / ou entre as diferentes lâminas. Assim, a qualidade dos spreads em uma determinada região de um slide deve ser avaliada antes imagens são interpretadas. Os efeitos da &quot;asa&quot; e &quot;underspreading&quot; pode ser ilustrada utilizando anticorpos contra as proteínas de recombinação meiótica. Na Figura 1, os núcleos são meióticas dupla imunocoradas para as duas proteínas de troca de cadeias eucarióticas RAD51 e Dmc1 e contra coradas para ADN com DAPI. Dois exemplos de núcleos optimamente distribuídos está mostrado na Figura 1A. A Figura 1B mostra um exemplo de um núcleo underspread e exemplos Figura 1C de dois núcleos overspread. Notaque menos focos de Rad51 e Dmc1 são observados em ambos os mais núcleos e underspread comparação para espalhar adequadamente núcleos. No caso de núcleos underspread, alguns focos estão fora de foco porque a amostra não é suficientemente lisa. Além disso, a acessibilidade epitopo pode contribuir para a falha na detecção de todos os focos. Além disso, o menor diâmetro da propagação pode obstar resolução de estruturas estreitamente espaçadas. No caso de núcleos povoada, a proteína pode ser perdido por causa da fixação insuficiente e / ou tratamento com detergente excessiva. Variações do método padrão pode evitar o uso de LIPSOL. A versão original do método descrito por espalhar Loidl et al. faz uso de LIPSOL, um laboratório de decoro copos detergente 1. Embora esse detergente é usado atualmente para o cromossoma espalhando em muitos laboratórios, a formulação original já não está disponível comercialmente eo produto vendido atualmente sob esse nome tem sido re-formulada. Furthermore, a fórmula original para LIPSOL também não está disponível (Franz Klein, comunicação pessoal). Em um esforço para superar este problema, realizamos experimentos em que o detergente NP40 comercialmente disponíveis e química definida foi usado no lugar de LIPSOL; essa modificação do protocolo padrão foi encontrado para dar resultados satisfatórios para uma experiência em que se espalhou núcleos meióticas foram coradas para Rad51 e ZIP1, um componente da região central da sinaptonêmico complexo (Figura 2A). Curiosamente, substituindo a solução LIPSOL com o mesmo volume de dH 2 0 também deu resultados satisfatórios (Figura 2B). Embora estes resultados indicam que o método de difusão acima descrito pode ser empregue com sucesso sem LIPSOL, é possível que alguns resultados anteriormente descritos dependem da utilização de LIPSOL e não são reprodutíveis se NP40 ou H 2 0 é usada em seu lugar. Um indivíduo aprender o método de espalhamento milutar razoavelmente optar por começar usando NP40 e / ou H 2 O em lugar de LIPSOL. No caso de surgirem dificuldades, o investigador pode requerer-se uma alíquota de LIPSOL de um laboratório de que obtido um armazenagem do reagente, antes de ser descontinuado; LIPSOL foi barato eo montante mínimo um poderia pedir foi suficiente para gerar milhões de slides. O método de propagação é adequado para utilização com super-resolução métodos de microscopia de luz. O complexo é composto por dois sinaptonêmico axiais / elementos laterais lineares cada um dos quais organiza um par de cromatídeos irmãos num conjunto de matrizes de ansa, com a base de cada circuito ligado a um elemento. Cromossomas pachytène ter synapsed pares de elementos laterais realizadas em paralelo a uma distância de 100 nm por proteínas que formam a região central do complexo sinaptonêmico. Estes elementos laterais emparelhadas não pode ser resolvido por meio de microscopia de epifluorescência widefield convencional, mas pode ser resolvido por super-resolumétodos ção. Na Figura 3, um núcleo paquï¿½eno está demonstrado que é corado com o mesmo anticorpo para a proteína ZIP1, utilizados na experiência na Figura 2. A amostra foi também coradas para proteína Red1, um componente de axiais / elementos laterais. O resultado revelou que o anticorpo reconhece ZIP1 a região de ligação ao elemento lateral da ZIP1, em vez do alfa helicoidal alongado em espiral enrolada do domínio que se encontra entre as regiões de ligação dos elementos laterais. Assim, o padrão de coloração observado com este anticorpo ZIP1 revela os caminhos paralelos de elementos laterais emparelhadas. A distribuição de Red1 focos juntamente elementos laterais é relativamente escasso em comparação com ZIP1 focos, mas o método de coloração dupla mostra que Red1 focos geralmente se encontram perto os caminhos lineares definidas por ZIP1 focos. Estes resultados são consistentes com trabalhos anteriores em que o mesmo método de difusão foi utilizada para preparar as amostras para análise por microscopia electrónica; a estrutura tripartida do sinaptonêmico compLex é preservada durante o procedimento de disseminação. A imagem mostrada na Figura 3 foi gerado por microscopia STED 9. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/53081/53081fig1.jpg" /> Figura 1: Exemplos de propagação núcleos núcleos meióticos coradas para Dmc1 (verde), Rad51 (vermelho) e DNA (DAPI, azul).. Barra = 1 um. (A) 2 exemplos de núcleos optimamente distribuídos. (B) Um exemplo de um núcleo underspread. (C) Dois exemplos de núcleos povoada. O exemplo da esquerda é um núcleo em que apenas a parte superior está overspread. <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/53081/53081fig2.jpg" /> Figura 2: núcleos meióticos preparadas sem utilização de LIPSOL Espalhe núcleos das fases meióticas indicado coradas para Rad51 (vermelho),.ZIP1 (verde) e DNA (DAPI, azul). Note-se que a compactação do cromossoma que ocorre como células de transição da leptonema para pachynema é largamente preservada. <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/53081/53081fig3.jpg" /> Figura 3: Visualização do complexo sinaptonêmico via microscopia STED Um núcleo pachytene coradas para ZIP1 (verde) e Red1 (vermelho).. Os dados foram processados ​​usando o plugin DeconvolutionLab ImageJ 10 para rodar 100 iterações utilizando o modelo de Richardson-Lucy com um PSF STED medido.

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Surface Spreading and Immunostaining of Yeast Chromosomes

A method for surface-spreading chromosomes from budding yeast is presented. This method is derived from a method previously described by Loidl and Klein. In addition, we demonstrate a procedure for immunostaining of spread chromosomes.

Espalhando superfície e Immunostaining de cromossomas da levedura

The small size of nuclei of the budding yeast Saccharomyces cerevisiae limits the utility of light microscopy for analysis of the subnuclear distribution ...

surface-spreading-and-immunostaining-of-yeast-chromosomes

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Biology

9.9K visualizações.  University of Chicago. A method for surface-spreading chromosomes from budding yeast is presented. This method is derived from a method previously described by Loidl and Klein. In addition, we demonstrate a procedure for immunostaining of spread chromosomes.

Vídeo: Surface Spreading and Immunostaining of Yeast Chromosomes

PDMS Device Fabrication and Surface Modification

PDMS Fabricação de dispositivos e modificação da superfície

Biologia

Purification of Mitochondria from Yeast Cells

Mitochondria are the main site of ATP production during aerobic metabolism in eukaryotic non-photosynthetic cells1. These complex organelles also play essential roles in apoptotic cell death2, cell survival3, mammalian development4, neuronal development and function4, intracellular signalling5, and longevity regulation6. Our understanding of these complex biological processes controlled by mitochondria relies on robust methods for assessing their morphology, their protein and lipid composition, the integrity of their DNA, and their numerous vital functions. The budding yeast Saccharomyces cerevisiae, a genetically and biochemically manipulable unicellular eukaryote with annotated genome and well-defined proteome, is a valuable model for studying the molecular and cellular mechanisms underlying essential biological functions of mitochondria. For these types of studies, it is crucial to have highly pure mitochondria. Here we present a detailed description of a rapid and effective method for purification of yeast mitochondria. This method enables the isolation of highly pure mitochondria that are essentially free of contamination by other organelles and retain their structural and functional integrity after their purification. Mitochondria purified by this method are suitable for cell-free reconstitution of essential mitochondrial processes and can be used for the analysis of mitochondrial structure and functions, mitochondrial proteome and lipidome, and mitochondrial DNA.

We describe a rapid and effective method for purification of mitochondria from the yeast Saccharomyces cerevisiae. This method enables the high-yield isolation of pure mitochondria that are essentially free of contamination by other organelles and retain their structural and functional integrity after their purification.

Purificação de mitocôndrias de células de levedura

Mitochondria are the main site of ATP production during aerobic metabolism in eukaryotic non-photosynthetic cells1. These complex organelles also play ...

Yeast Colony Embedding Method

Patterning of different cell types in embryos is a key mechanism in metazoan development. Communities of microorganisms, such as colonies and biofilms also display patterns of cell types. For example, in the yeast S. cerevisiae, sporulated cells and pseudohyphal cells are not uniformly distributed in colonies. The functional importance of patterning and the molecular mechanisms that underlie these patterns are still poorly understood.
One challenge with respect to investigating patterns of cell types in fungal colonies is that unlike metazoan tissue, cells in colonies are relatively weakly attached to one another. In particular, fungal colonies do not contain the same extensive level of extracellular matrix found in most tissues . Here we report on a method for embedding and sectioning yeast colonies that reveals the interior patterns of cell types in these colonies. The method can be used to prepare thick sections (0.5 &mu;) useful for light microscopy and thin sections (0.1 &mu;) suitable for transmission electron microscopy. Asci and pseudohyphal cells can easily be distinguished from ovoid yeast cells by light microscopy , while the interior structure of these cells can be visualized by EM.
The method is based on surrounding colonies with agar, infiltrating them with Spurr's medium, and then sectioning. Colonies with a diameter in the range of 1-2 mm are suitable for this protocol. In addition to visualizing the interior of colonies, the method allows visualization of the region of the colony that invades the underlying agar.

A method for embedding yeast colonies allowing sectioning for light and electron microscopy. This protocol allows determination of the distribution of sporulated cells and pseudohyphal cells within colonies providing a new tool toward understanding the organization of cell types within a fungal community.

Levedura Método Embedding Colony

Patterning of  different cell types in embryos is a key mechanism in metazoan development. Communities of microorganisms, such as colonies and biofilms ...

High-throughput Yeast Plasmid Overexpression Screen

The budding yeast, Saccharomyces cerevisiae, is a powerful model system for defining fundamental mechanisms of many important cellular processes, including those with direct relevance to human disease. Because of its short generation time and well-characterized genome, a major experimental advantage of the yeast model system is the ability to perform genetic screens to identify genes and pathways that are involved in a given process. Over the last thirty years such genetic screens have been used to elucidate the cell cycle, secretory pathway, and many more highly conserved aspects of eukaryotic cell biology 1-5. In the last few years, several genomewide libraries of yeast strains and plasmids have been generated 6-10. These collections now allow for the systematic interrogation of gene function using gain- and loss-of-function approaches 11-16. Here we provide a detailed protocol for the use of a high-throughput yeast transformation protocol with a liquid handling robot to perform a plasmid overexpression screen, using an arrayed library of 5,500 yeast plasmids. We have been using these screens to identify genetic modifiers of toxicity associated with the accumulation of aggregation-prone human neurodegenerative disease proteins. The methods presented here are readily adaptable to the study of other cellular phenotypes of interest.

Here we describe a plasmid overexpression screen in Saccharomyces cerevisiae, using an arrayed plasmid library and a high-throughput yeast transformation protocol with a liquid handling robot.

Alto rendimento Yeast Tela superexpressão Plasmid

The budding yeast, Saccharomyces cerevisiae, is a powerful model system for defining fundamental mechanisms of many important cellular processes, ...

Competitive Genomic Screens of Barcoded Yeast Libraries

By virtue of advances in next generation sequencing technologies, we have access to new genome sequences almost daily. The tempo of these advances is accelerating, promising greater depth and breadth. In light of these extraordinary advances, the need for fast, parallel methods to define gene function becomes ever more important. Collections of genome-wide deletion mutants in yeasts and E. coli have served as workhorses for functional characterization of gene function, but this approach is not scalable, current gene-deletion approaches require each of the thousands of genes that comprise a genome to be deleted and verified. Only after this work is complete can we pursue high-throughput phenotyping. Over the past decade, our laboratory has refined a portfolio of competitive, miniaturized, high-throughput genome-wide assays that can be performed in parallel. This parallelization is possible because of the inclusion of DNA 'tags', or 'barcodes,' into each mutant, with the barcode serving as a proxy for the mutation and one can measure the barcode abundance to assess mutant fitness. In this study, we seek to fill the gap between DNA sequence and barcoded mutant collections. To accomplish this we introduce a combined transposon disruption-barcoding approach that opens up parallel barcode assays to newly sequenced, but poorly characterized microbes. To illustrate this approach we present a new Candida albicans barcoded disruption collection and describe how both microarray-based and next generation sequencing-based platforms can be used to collect 10,000 - 1,000,000 gene-gene and drug-gene interactions in a single experiment.

We have developed comprehensive, unbiased genome-wide screens to understand gene-drug and gene-environment interactions. Methods for screening these mutant collections are presented.

Competitiva Screens Genomic de Bibliotecas Yeast Barcoded

By virtue of advances in next generation sequencing technologies, we have access to new genome sequences almost daily.  The tempo of these advances is ...

Chromatographic Purification of Highly Active Yeast Ribosomes

Eukaryotic ribosomes are much more labile as compared to their eubacterial and archael counterparts, thus posing a significant challenge to researchers. Particularly troublesome is the fact that lysis of cells releases a large number of proteases and nucleases which can degrade ribosomes. Thus, it is important to separate ribosomes from these enzymes as quickly as possible. Unfortunately, conventional differential ultracentrifugation methods leaves ribosomes exposed to these enzymes for unacceptably long periods of time, impacting their structural integrity and functionality. To address this problem, we utilize a chromatographic method using a cysteine charged Sulfolink resin. This simple and rapid application significantly reduces co-purifying proteolytic and nucleolytic activities, producing high yields of intact, highly biochemically active yeast ribosomes. We suggest that this method should also be applicable to mammalian ribosomes. The simplicity of the method, and the enhanced purity and activity of chromatographically purified ribosome represents a significant technical advancement for the study of eukaryotic ribosomes.

Contamination of preparations of eukaryotic ribosomes purified by traditional methods by co-purifying nucleases and proteases negatively impacts on downstream biochemical and structural analyses. A rapid and simple chromatographic purification method is used to solve this problem using yeast ribosomes as a model system.

Purificação cromatográfica de Ribossomos Yeast Highly Active

Eukaryotic ribosomes are much more labile as compared to their eubacterial and archael counterparts, thus posing a significant challenge to researchers.  ...

Immunostaining of Dissected Zebrafish Embryonic Heart

Zebrafish embryo becomes a popular in vivo vertebrate model for studying cardiac development and human heart diseases due to its advantageous embryology and genetics 1,2. About 100-200 embryos are readily available every week from a single pair of adult fish. The transparent embryos that develop ex utero make them ideal for assessing cardiac defects 3. The expression of any gene can be manipulated via morpholino technology or RNA injection 4. Moreover, forward genetic screens have already generated a list of mutants that affect different perspectives of cardiogenesis 5. 
Whole mount immunostaining is an important technique in this animal model to reveal the expression pattern of the targeted protein to a particular tissue 6. However, high resolution images that can reveal cellular or subcellular structures have been difficult, mainly due to the physical location of the heart and the poor penetration of the antibodies. 
 Here, we present a method to address these bottlenecks by dissecting heart first and then conducting the staining process on the surface of a microscope slide. To prevent the loss of small heart samples and to facilitate solution handling, we restricted the heart samples within a circle on the surface of the microscope slides drawn by an immEdge pen. After the staining, the fluorescence signals can be directly observed by a compound microscope. 
Our new method significantly improves the penetration for antibodies, since a heart from an embryonic fish only consists of few cell layers. High quality images from intact hearts can be obtained within a much reduced procession time for zebrafish embryos aged from day 2 to day 6. Our method can be potentially extended to stain other organs dissected from either zebrafish or other small animals.

A rapid way to conduct immunostaining of zebrafish embryonic heart is described. Compared to the whole mount immunostaining approach, this method dramatically increases the penetration of the antibodies, which allows obtaining high resolution images that reveal cellular/subcellular structures in the heart within a much reduced processing time.

Imunomarcação de Dissecada Coração Zebrafish embrionárias

Zebrafish embryo becomes a popular in vivo vertebrate model for studying cardiac development and human heart diseases due to its advantageous embryology ...

Avidity-based Extracellular Interaction Screening (AVEXIS) for the Scalable Detection of Low-affinity Extracellular Receptor-Ligand Interactions

Extracellular protein:protein interactions between secreted or membrane-tethered proteins are critical for both initiating intercellular communication and ensuring cohesion within multicellular organisms. Proteins predicted to form extracellular interactions are encoded by approximately a quarter of human genes1, but despite their importance and abundance, the majority of these proteins have no documented binding partner. Primarily, this is due to their biochemical intractability: membrane-embedded proteins are difficult to solubilise in their native conformation and contain structurally-important posttranslational modifications. Also, the interaction affinities between receptor proteins are often characterised by extremely low interaction strengths (half-lives &lt; 1 second) precluding their detection with many commonly-used high throughput methods2. 
Here, we describe an assay, AVEXIS (AVidity-based EXtracellular Interaction Screen) that overcomes these technical challenges enabling the detection of very weak protein interactions (t1/2 &le; 0.1 sec) with a low false positive rate3. The assay is usually implemented in a high throughput format to enable the systematic screening of many thousands of interactions in a convenient microtitre plate format (Fig. 1). It relies on the production of soluble recombinant protein libraries that contain the ectodomain fragments of cell surface receptors or secreted proteins within which to screen for interactions; therefore, this approach is suitable for type I, type II, GPI-linked cell surface receptors and secreted proteins but not for multipass membrane proteins such as ion channels or transporters.
The recombinant protein libraries are produced using a convenient and high-level mammalian expression system4, to ensure that important posttranslational modifications such as glycosylation and disulphide bonds are added. Expressed recombinant proteins are secreted into the medium and produced in two forms: a biotinylated bait which can be captured on a streptavidin-coated solid phase suitable for screening, and a pentamerised enzyme-tagged (&beta;-lactamase) prey. The bait and prey proteins are presented to each other in a binary fashion to detect direct interactions between them, similar to a conventional ELISA (Fig. 1). The pentamerisation of the proteins in the prey is achieved through a peptide sequence from the cartilage oligomeric matrix protein (COMP) and increases the local concentration of the ectodomains thereby providing significant avidity gains to enable even very transient interactions to be detected. By normalising the activities of both the bait and prey to predetermined levels prior to screening, we have shown that interactions having monomeric half-lives of 0.1 sec can be detected with low false positive rates3.

Avidity-based Extracellular Interaction Screening AVEXIS for the Scalable Detection of Low-affinity Extracellular Receptor-Ligand Interactions

AVEXIS is a high throughput protein interaction assay developed to systematically screen for novel extracellular receptor-ligand pairs involved in cellular recognition processes. It is specifically designed to detect transient protein interactions that are difficult to identify using other high throughput approaches.

Avidez baseado Triagem Interação Extracelular (AVEXIS) para a detecção escalável de baixa afinidade Extracelular receptor-ligante Interações

Extracellular protein:protein interactions between secreted or membrane-tethered proteins are critical for both initiating intercellular communication and ...

Dissection and Immunostaining of Imaginal Discs from Drosophila melanogaster

A significant portion of post-embryonic development in the fruit fly, Drosophila melanogaster, takes place within a set of sac-like structures called imaginal discs. These discs give rise to a high percentage of adult structures that are found within the adult fly. Here we describe a protocol that has been optimized to recover these discs and prepare them for analysis with antibodies, transcriptional reporters and protein traps. This procedure is best suited for thin tissues like imaginal discs, but can be easily modified for use with thicker tissues such as the larval brain and adult ovary. The written protocol and accompanying video will guide the reader/viewer through the dissection of third instar larvae, fixation of tissue, and treatment of imaginal discs with antibodies. The protocol can be used to dissect imaginal discs from younger first and second instar larvae as well. The advantage of this protocol is that it is relatively short and it has been optimized for the high quality preservation of the dissected tissue. Another advantage is that the fixation procedure that is employed works well with the overwhelming number of antibodies that recognize Drosophila proteins. In our experience, there is a very small number of sensitive antibodies that do not work well with this procedure. In these situations, the remedy appears to be to use an alternate fixation cocktail while continuing to follow the guidelines that we have set forth for the dissection steps and antibody incubations.

Dissection and Immunostaining of Imaginal Discs from Drosophila melanogaster

The adult structures of Drosophila are derived from sac-like structures called imaginal discs. Analysis of these discs provides insight into many developmental processes including tissue determination, compartment boundary establishment, cell proliferation, cell fate specification, and planar cell polarity. This protocol is used to prepare imaginal discs for light/fluorescent microscopy.

Dissecção e Imunocoloração do Imaginário discos de<em&gt; Drosophila melanogaster</em

A significant portion of post-embryonic development in the fruit fly, Drosophila melanogaster, takes place within a set of sac-like structures called ...

Simple Method for Fluorescence DNA In Situ Hybridization to Squashed Chromosomes

DNA in situ hybridization (DNA ISH) is a commonly used method for mapping sequences to specific chromosome regions. This approach is particularly effective at mapping highly repetitive sequences to heterochromatic regions, where computational approaches face prohibitive challenges. Here we describe a streamlined protocol for DNA ISH that circumvents formamide washes that are standard steps in other DNA ISH protocols. Our protocol is optimized for hybridization with short single strand DNA probes that carry fluorescent dyes, which effectively mark repetitive DNA sequences within heterochromatic chromosomal regions across a number of different insect tissue types. However, applications may be extended to use with larger probes and visualization of single copy (non-repetitive) DNA sequences. We demonstrate this method by mapping several different repetitive sequences to squashed chromosomes from Drosophila melanogaster neural cells and Nasonia vitripennis spermatocytes. We show hybridization patterns for both small, commercially synthesized probes and for a larger probe for comparison. This procedure uses simple laboratory supplies and reagents, and is ideal for investigators who have little experience with performing DNA ISH.

Simple Method for Fluorescence DNA In Situ Hybridization to Squashed Chromosomes

Here, we present a simple method for performing fluorescence DNA in situ hybridization (DNA ISH) to visualize repetitive heterochromatic sequences on slide-mounted chromosomes. The method requires minimal reagents and it is versatile for use with short or long probes, different tissues, and detection with fluorescence or non-fluorescence-based signals.