Name: electron cryotomography of bacterial cells
Uploaded: 2010-05-06T13:20:00
Duration: 14 min 23 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Electron Cryotomography of Bacterial Cells at JoVE.com

Эта работа была выполнена при частичной поддержке Национального института здоровья грантов R01 AI067548, R01 GM081520, R01 GM086200, R01 AI049194 и P01 GM066521 к GJJ а также Howard Hughes Medical Institute, Института Бекмана из Калифорнийского технологического института, и подарков в Калифорнийском технологическом институте с Гордона и Бетти Мур Фонда и Agouron института. MSL при поддержке гранта NIH 2R37-A1041239-06A1, чтобы Памела С. Бьоркман. Leica Microsystems, Inc любезно предоставил видео содержание cryosection коллекции. Представитель результаты Treponema primitia были собраны и обработаны Гэвин Э. Мерфи, и опубликованы в молекулярной микробиологии под названием «Роман ультраструктур из Treponema primitia и их последствия для подвижности&quot;. (Мерфи, Г. и соавт., Мол. 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>

Нет конфликта интересов объявлены.

Мы покажем в этом видео статьи, как это сделать ЭСТ бактериальных клеток. Ограничено пространства и времени, мы показываем только общий протокол. Более подробную информацию можно найти в статьях, в Интернете или другой информации, предоставленной производителями оборудования и разработчиками программного обеспечения, а из группы ЭСТ исследований. В зависимости от различных видов бактерий изучены, используемого оборудования и структурных интерес в клетках, протокол и экспериментальные параметры должны быть проверены и оптимизированы.

<!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

Хотя многое уже известно о метаболизме основных бактериальных клеток, многие фундаментальные вопросы по-прежнему на удивление без ответа, включая, например, как они создают и поддерживают конкретные формы клетки, установить полярность, отделить их геномов и деление. Для того чтобы понять эти явления, работы с изображениями технологии необходимы, что мост разрешение разрыв между флуоресценции световой микроскопии и более высоким разрешением, такие методы, как рентгеновская кристаллография и ЯМР-спектроскопии. Электрон cryotomography (ДЭХ) является новой технологией, которая делает именно это, позволяя ультраструктуры клетки быть визуализированы в почти родном штате, в трех измерениях (3D), с &quot;макромолекулярных&quot; разрешением (~ 4nm). 1, 2 В ДЭХ, клетки отображается в стекловидное тело, «замороженных гидратированных&quot; государство в электронных крио просвечивающего микроскопа (cryoTEM) при низкой температуре (&lt;-180 ° C). Для тонких ячеек (до ~ 500 нм в толщину 3), неповрежденные клетки окунуться заморозки в средствах массовой информации по всему EM сеток в cryogens, таких как этан или этан / пропан смесей. Более толстые клеток и биопленок может также быть отображены в стекловидное состояние, сначала &quot;высокого давления замораживания&quot;, а затем, &quot;крио-секционирования&quot; их. Серия двумерных изображений проекции затем собираются через образец, как это постепенно наклонена по одной или двум осям. Трехмерной реконструкции, или &quot;томограмму&quot; может быть вычислена из изображения. Хотя ДЭХ требует дорогостоящих приборов, в последние годы, он был использован в нескольких лабораториях, чтобы выявить структуры различных внешних придатков, структур разных конвертах клетки, должности и структуры цитоскелета нитей, а также места и архитектуры больших макромолекулярных узлов, таких как жгутиковых моторов, внутренние отсеки и хеморецепторов массивов. 1, 2 В этой статье мы видео показано, как изображение клеток с ДЭХ, в том числе процессы подготовки проб, сбор данных, томограммы реконструкции и интерпретации результатов за счет сегментации и в некоторых случаях корреляция с световой микроскопии.

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

Electron Cryotomography of Bacterial Cells

Проиллюстрируем здесь, как использовать электронно cryotomography (ЭСТ) для изучения ультраструктуры бактериальных клеток в почти родных государств, &quot;макромолекулярных&quot; (~ 4 нм) разрешением.

Электрон Cryotomography бактериальных клеток

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

Research

JoVE Journal

Biology

Measuring the Bending Stiffness of Bacterial Cells Using an Optical Trap

Измерение жесткость на изгиб бактериальных клеток Использование оптической ловушки

We developed a protocol to measure the bending rigidity of filamentous rod-shaped bacteria. Forces are applied with an optical trap, a microscopic ...

Induction and Analysis of Epithelial to Mesenchymal Transition

Индукционные и анализ эпителиальных к мезенхимальных перехода

Epithelial  to mesenchymal transition (EMT) is essential for proper morphogenesis during  development. Misregulation of this  process has been implicated ...

Nephrotoxin Microinjection in Zebrafish to Model Acute Kidney Injury

Nephrotoxin Микроинъекция в данио рерио к модели острое повреждение почек

The kidneys are susceptible to harm from exposure to chemicals they filter from the bloodstream. This can lead to organ injury associated with a rapid ...

Plunge Freezing: A Tool for the Ultrastructural and Immunolocalization Studies of Suspension Cells in Transmission Electron Microscopy

Погружение Замораживание: Инструмент для ультраструктурных и иммунолокализации исследований в суспензии клеток в просвечивающей электронной микроскопии

Transmission Electron Microscopy (TEM) is an extraordinary tool for studying cell ultrastructure, in order to localize proteins and visualize ...

A Graphical User Interface for Software-assisted Tracking of Protein Concentration in Dynamic Cellular Protrusions

Графический пользовательский интерфейс для отслеживания концентрации белка в программном сопровождении в динамических клеточных выпячиваниях

Filopodia are dynamic, finger-like cellular protrusions associated with migration and cell-cell communication. In order to better understand the complex ...

Precise, High-throughput Analysis of Bacterial Growth

Точный, высокой пропускной способности анализ роста бактерий

Bacterial growth is a central concept in the development of modern microbial physiology, as well as in the investigation of cellular dynamics at the ...

Biological Sample Preparation by High-pressure Freezing, Microwave-assisted Contrast Enhancement, and Minimal Resin Embedding for Volume Imaging

Подготовка биологический образец высокого давления замораживания, при содействии Микроволновая печь контрастности и минимальным смолы, встраивание образов тома

The described sample preparation technique is designed to combine the best quality of ultrastructural preservation with the most suitable contrast for the ...

In Situ Monitoring of Transiently Formed Molecular Chaperone Assemblies in Bacteria, Yeast, and Human Cells

В Ситу Мониторинг переходно сформированных молекулярных сборок чаперона в бактериях, дрожжах и клетках человека

J-domain proteins (JDPs) form the largest and the most diverse co-chaperone family in eukaryotic cells. Recent findings show that specific members of the ...

The CryoAPEX Method for Electron Microscopy Analysis of Membrane Protein Localization Within Ultrastructurally-Preserved Cells

Метод CryoAPEX для анализа электронной микроскопии мембранного белка в ультраструктурно-заповедных клетках

Key cellular events like signal transduction and membrane trafficking rely on proper protein location within cellular compartments. Understanding precise ...

Graphene Enclosure of Chemically Fixed Mammalian Cells for Liquid-Phase Electron Microscopy

Графеновый корпус химически фиксированных клеток млекопитающих для жидкой фазовой электронной микроскопии

A protocol is described for investigating the human epidermal growth factor receptor 2 (HER2) in the intact plasma membrane of breast cancer cells using ...