Method Article
Bu iletişim kuralı süper çözünürlük ışık mikroskobu birleştiriliyor ve elektron mikroskobu görüntüleri taramak Zebra balığı retina üzerinde hücre altı protein yerelleştirme sonuçları elde etmek için gerekli adımları açıklar.
Biz süper çözünürlük ışık mikroskobu birleştiren ve elektron mikroskobu tarama larva Zebra balığı retina hücre altı protein yerelleştirme araştırmak için bir yöntem mevcut. Süper çözünürlük ışık mikroskoplar alt kırınım sınırı çözünürlük yetenekleri ilişkili verilerin doğruluğunu geliştirmek sağlar. Kısaca, 110 nanometre kalınlığında cryo-bölümler için silikon gofret aktarılmakta ve boyama ayirt sonra tarafından süper çözünürlük ışık mikroskobu görüntüsü. Daha sonra bölümleri methylcellulose ve Taramalı elektron mikroskobu (SEM) görüntülemede önce gölgeli Platin korunur. Bu iki mikroskobu modalities görüntüleri kolayca açık kaynak yazılım ile doku işaretlerini kullanarak birleştirilir. Burada biz larva Zebra balığı retina için adapte yöntemi açıklanmaktadır. Ancak, bu yöntem de doku ve organizmalar, diğer türleri için geçerlidir. Bu ilişki tarafından elde edilen tamamlayıcı bilgileri ifade membranlar ile ilişkide mitokondrial proteinlerin ve mitokondri de hücrenin diğer bölmeleri olarak cristae çözmeniz mümkün olduğunu göstermektedir.
Hücre altı yerelleştirme proteinlerin ve hücrenin farklı bölmeleri ile ilişkilerini belirlemek için kullanabileceğiniz yöntem fonksiyonları ve olası etkileşimleri anlamak için temel araçlardır. Süper çözünürlük mikroskobu elektron mikroskobu ile birlikte bu tür bilgi1sağlar. Zemin durumu tükenmesi mikroskobu bireysel molekül dönüş (GSDIM) tarafından takip bir süper çözünürlük mikroskobu teknoloji çok çeşitli organik ve genetik olarak kodlanmış fluorophores2 ile uyumlu ve 20 kadar bir yanal çözünürlük elde nm 3. standart kırınım-sınırlı mikroskobu daha yüksek çözünürlük yöntemleriyle birleşme korelasyon4,5,6doğruluğunu artırır. Belirli bir hücre altı bölme ile protein ifadenin en iyi korelasyon elde etmek için ve belirsizlik7 aynı ultrathin bölümü kullanım için ışık ve elektron mikroskobu hacmini azaltmak için önerilir. Farklı parça yöntemler arasında Tokuyasu cryo-bölüm Protokolü dehidratasyon veya reçine katıştırma does değil istemek ve, Ayrıca, birçok epitopları antigenicity korur ve iyi doku ultrastructure8sağlar. Birkaç yöntem Bağdaşık ışık ve elektron mikroskobu (CLEM)4,5,9,10Bu bölümlerde uygulanabilirliği göstermiştir.
Zebra balığı retina görsel geliştirme ve onun son derece korunmuş yapısı ve işlevi omurgalılar arasında verilen insan hastalık mekanizmaları incelemek için değerli bir modeldir. Özellikle, retina photoreceptors görünümde bir Bazal sinaps, apico-basally uzun bir çekirdeğe ile memeli photoreceptors aynı mimarisine mitokondri daha apikal iç kesimi ve bir dış segment, kümeleme agzin oluşur diskler en apikal pozisyon11. Protein localization-e doğru çeşitli hücresel kompartmanlarda Zebra balığı arasında korunmuş ve insan, soruşturma insan hastalık ilgili proteinler12,13biyolojik fonksiyonu sağlar.
Burada larva Zebra balığı retina örnekleri mitokondriyal dış membran protein Tom20 lokalizasyonu Bağdaşık süper çözünürlük ışık ve elektron mikroskobu ile gidermek için hazırlamak için bir iletişim kuralı mevcut. Bu yöntem silikon gofret cryo-bölümleri toplama üzerinde dayanır ve kontrast tarafından topografik bilgi edinme Platin ince bir tabaka uygulamadan sonra üretilen. Aşağıdaki adımları kullanın, tekrarlanabilirlik ve deneyler tamamlanması zaman kolaylığı açısından açık teknik gelişmeler vardır. Son zamanlarda nükleer gözenekleri ve mitokondrial proteinler fare doku14' te algılamak için yöntem uygulanabilirliği göstermiştir.
tüm deneylerin göre ARVO bildirimi için kullanım hayvan Ophthalmic ve vizyon araştırma yapıldı ve yerel makamlar tarafından kabul edildi.
1. silikon gofret ilgili Ultrathin bölümlerde hazırlık
2. Immunolabelling
3. Süper çözünürlük mikroskopi
4. Platin gölgeleme
5. Elektron mikroskobu tarama
6. Işık ve elektron mikroskobu görüntüleri hizalama
tıklayarak Fiji 18 ileProtein Tom20, bir alt birimi olan translokaz mitokondrial dış membran karmaşık20, ifade, larva Zebra balığı retina, ince bölümlerinde süper çözünürlük ışık mikroskobu (şekil 1) tarafından tespit edildi ve bu bilgi oldu Platin aynı bölümlerini gölgeleme sonra elektron mikroskobu tarama yoluyla elde edilen topografik sinyali ile tamamlanmaktadır. Bu Bağdaşık veri belirli bir bölme, dış mitokondrial membran ile birlikte bir proteinin yerelleştirme onaylayın ve ayrıca diğer hücre organelleri ile protein ilişkisi hakkında bilgi sağlar.
Şekil 1: Zebra balığı retina üzerinde CLEM. A. 5 dpf Zebra balığı retina bölümü, DAPI (mavi) ile lekeli çekirdekleri düşük büyütme widefield görüntüsü. B. aynı çevrenin elektron mikroskobu tarama. C. d. çekirdek çerçevede yüksek büyütme widefield görüntü DAPI (mavi) ile lekeli ve Tom20 mitokondrial boyama kırmızı renkte görünür. Aynı bölümde yüksek büyütmede ö Widefield görüntüsü. Tom20 ifade mitokondri kümeleri kalıptır. E. ifade, GSDIM mikroskobu tarafından tespit Tom20 (kırmızı nokta). Çekirdeklerin DAPI (mavi) ile lekeli. F. aynı bölüm Bağdaşık süper çözünürlük birleştirerek ve elektron mikroskobu tarama E olarak. Tom20 (kırmızı nokta) Boyama mitokondrial kümenin (M) mitokondri dış zarı görünür. Floresans DAPI sinyal çekirdeği (N) SEM görüntü topografya ile karşılık gelir. G. F. çerçevede görüntüsünü yüksek büyütme Tarama elektron mikroskobu görüntü GSDIM görüntü (kırmızı nokta) için içerik sağlar. Mitokondriyal cristae açıkça görülebilir ve Tom20 boyama mitokondri dış zarı için yerelleştirilmiştir. Dış segment zarı photoreceptors (OS) açıkça çözümlenir. Görüntü piksel boyutu 5 nm. Ölçek çubukları: A, B ve c 10 µm; D: 2 µm; E ve f 1 µm ve G: 0.2 µm. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Ek şekil 1: ışık ve elektron mikroskobu görüntülerin hizalama. A. Screenshot SEM görüntü ve numaralandırılmış yerler (sarı) boyunca farklı çekirdekleri ile TrackEM2 arayüz üzerinden. B. ekran floresan görüntü ve farklı DAPI boyunca numaralandırılmış yerler (sarı) olan TrackEM2 arabirimden lekeli çekirdeği. Katman saydamlığı değiştirmek için kaydırıcıları menünün sol üst kısmında kullanılabilir. Ölçek çubuğu: 1 µm. Bu dosyayı indirmek için buraya tıklayınız.
Bu yöntem süper çözülmüş protein yerelleştirme bir organel proteinler kesin konumunu belirlemek için bağlam bilgileri ile birleştirir. Biz burada Tom20 ifade mitokondri ve çekirdek gibi diğer organelleri ilişkisi dış membran veya larva Zebra balığı retina photoreceptor dış parçalarını görselleştirmek için deney tamamlanması göstermek.
Tokuyasu cryo-kesit iyi korunmuş bölümleri elde etmek için bazı eğitim gerektirir. Ancak, bu birçok laboratuar gösterdiği başarı21ile istihdam bir yöntemdir. Silikon gofret bölümleri transferi çok basittir ve hiçbir özel hususlar gereklidir. Gliserol görüntüleme arabellek kullanımı bölümleri kurutma önlemek için çok kritik bir adımdır. Gofret çok Petri kabına cam alt yakın olduğunda süper çözünürlük görüntüleme için en iyi sonuçları elde edilir. Silikon çizgili bu pozisyonda gofret sürdürmek yardımcı olur. Özel bakım bölümleri zarar görmesini önlemek için çizgiler kaldırılırken alınması gerekiyor.
Cryo-kesitler, 100 civarında kalınlığı nm, Z-boyut, optik çözünürlük daha ince Ayrıca süper çözünürlük mikroskobu sinyal sadece bu ince katmandan geliyor gibi Bağdaşık bu yöntem doğruluğunu kolaylaştırır ve Taramalı elektron mikroskobu sinyal ve topografya örneği görüntülüyor. Bu yöntem da çok renkli görüntüleme ile kombine. Ancak, özel örnek aynı koşullar altında (örneğin görüntüleme arabellek) görüntüsü ve çapraz konuşma engellenip özen göstermelidir.
Bir yöntem kısıtlamasıdır onun iki boyutlu yaklaşım, sınırlı sayıda seri bölümü (yaklaşık 3-7 gofret başına) toplanan bu yana. Böylece, cilt analizi ile ilgili projeler ideal olamazdık. Ancak, protein ifade doku herhangi bir tür basit örnek kesit tarafından tespit etmek için uygulanan bir yöntemdir. Biz klasik kontrast ajanlar uranyl asetat veya kurşun sitrat gibi kullanmadan bir yöntem sağlar. Çok bilgilendirici topografik kontrast kontrast Platin gölgeleme tarafından sağlar, ancak bazı durumlarda membranlar gidermek zordur. Bu, örneğin, proteinler küçük veziküller içinde ifade belirlemek gerekir projeler için sorun teşkil.
Süper çözünürlük ve Taramalı elektron mikroskoplar Bağdaşık sonuçları elde etmek için standart ekipman cryo-bölümler Tokuyasu göre bizim protokolünü kullanır. Silikon gofret bölümlerde topluluğu ve platin kullanım kontrast için istikrar ve tekrarlanabilirlik için numune hazırlama sağlamak için basit adım vardır.
Yazarlar ifşa gerek yok.
İYON ve RGB finansman: İsviçre Ulusal Bilim Vakfı Ambizione-puan verin PZ00P3 142404/1 ve PZ00P3 163979.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Paraformaldehyde | Sigma-Aldrich | #158127 | |
Glutaraldehyde EM Grade | EMS, USA | #16220 | |
Cacodylate | Merck | #8.20670 | |
Tricaine | Sigma-Aldrich | #886-86-2 | |
Agarose, peqGOLD Universal | VWR International GmbH | 35-1020 | |
Flat embedding molds | BEEM Flat | ||
Local food brand gelatin | Dr.Oetker | Extra Gold | |
Sucrose | Merck | #1.07687 | |
Methylcellulose | Sigma | #M-6385 | |
Glycine | Sigma | #G-7126 | |
Gelatin type B | Sigma | #G-6650 | |
BSA | Applichem | #A6588.0050 | |
Silicon wafer | Si-Mat Silicon Materials | Type: P/Boron; Orientation <111> ON; Growth method: CZ; Resistivity:1-30 ohm/cm; Surface: polished; Laser cut at 7 x7 mm | |
Cryo-pin | Baltic Preparation | #16701950 | |
Wired loop "Perfect loop" | |||
Silicone stripes | Picodent | Twinsil 22 | |
Glucose | Sigma-Aldrich | #G8270 | |
glucoseoxidase | Sigma-Aldrich | #G7141 | |
catalase | Sigma-Aldrich | #C40 | |
beta-Mercaptoethylamine hydrochloride | Sigma-Aldrich | #M6500 | |
anti-Tom20 | Santa Cruz Biotechnology | #sc - 11415 | |
AlexaFluor 647 AffiniPure F(ab')2 fragment donkey anti rabbit IgG | Jackson Immuno-Research | #711-606-152 | |
DAPI | ROCHE, Switzerland | #10236276001 | |
Glycerol solution | Sigma-Aldrich | #49782 | |
Glass bottom petri dish | Ibidi, Germany | u-Dish 35mm, high glass bottom, #81158 | |
SEM aluminium stub | Agar Scientific | #G301F | |
Conducting carbon cement Leit-C | Plano, Germany | AG3300 | |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Instruments | |||
Diamond Knife (Cryo Immuno) | Diatome | DCIMM3520 | |
Cryo-ultramicrotome | Leica Microsystems | Leica EM FCS | |
Widefield-TIRF microscope GSD Leica SR GSD 3D | Leica Microsystems | ||
160x 1.43 TIRF objective | Leica Microsystems | 11523048 | |
SEM - Zeiss Supra 50 VP | Zeiss | Supra 50 VP | |
FIB-SEM - Zeiss Auriga 40 | Zeiss | Auriga 40 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır