Name: label-free imaging of lipid storage dynamics in caenorhabditis elegans using stimulated raman scattering microscopy
Uploaded: 2021-05-28T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Label-Free Imaging of Lipid Storage Dynamics in Caenorhabditis elegans using Stimulated Raman Scattering Microscopy at JoVE.com

Bu çalışma NIH hibeleri R01AG045183 (M.C.W.), R01AT009050 (M.C.W.), R01AG062257 (M.C.W. ), DP1DK113644 (M.C.W.), March of Dimes Foundation (M.C.W.), Welch Foundation (M.C.W.) ve HHMI araştırmacısı (M.C.W.). Caenorhabditis Genetics Center'a (CGC) C. elegans suşları için teşekkür ederiz.

1. Uyarılmış Raman Saçılma Mikroskopisi için enstrümantal kurulum
NOT: SRS mikroskopi sistemi, pompa entegre optik parametrik osilatörlü bir picosecond lazer ve konfokal lazer tarama mikroskobu üzerine inşa edilmiştir. Osilatör, 1.064 nm'de bir Stokes ışını ve 700-990 nm arasında ayarlanabilir bir pompa ışını dahil olmak üzere iki picosecond darbeli tren sağlar. Lazerin içinde iki ışının zamansal ve mekansal üst üste binmesi sağlanır. Dahili elektro optik modüla...

<ol>
	<li>Luppino, F. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Overweight,+obesity,+and+depression:+a+systematic+review+and+meta-analysis+of+longitudinal+studies.">Overweight, obesity, and depression: a systematic review and meta-analysis of longitudinal studies.</a> Archives of General Psychiatry. 67 (3), 220-229 (2010).</li><li>Eckel, R. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Obesity+and+type+2+diabetes:+what+can+be+unified+and+what+needs+to+be+individualized.">Obesity and type 2 diabetes: what can be unified and what needs to be individualized.</a> Diabetes Care. 34 (6), 1424-1430 (2011).</li><li>Poirier, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Obesity+and+cardiovascular+disease:+pathophysiology,+evaluation,+and+effect+of+weight+loss.">Obesity and cardiovascular disease: pathophysiology, evaluation, and effect of weight loss.</a> Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 26 (5), 968-976 (2006).</li><li>Bhaskaran, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Body-mass+index+and+risk+of+22+specific+cancers:+a+population-based+cohort+study+of+5.24+million+UK+adults.">Body-mass index and risk of 22 specific cancers: a population-based cohort study of 5.24 million UK adults.</a> Lancet. 384 (9945), 755-765 (2014).</li><li>Shen, Y., Hu, F., Min, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Raman+imaging+of+small+biomolecules.">Raman imaging of small biomolecules.</a> Annual Review of Biophysics. 48, 347-369 (2019).</li><li>Daemen, S., van Zandvoort, M., Parekh, S. H., Hesselink, M. K. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microscopy+tools+for+the+investigation+of+intracellular+lipid+storage+and+dynamics.">Microscopy tools for the investigation of intracellular lipid storage and dynamics.</a> Molecular Metabolism. 5 (3), 153-163 (2016).</li><li>Syed, A., Smith, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Raman+imaging+in+cell+membranes,+lipid-rich+organelles,+and+lipid+bilayers.">Raman imaging in cell membranes, lipid-rich organelles, and lipid bilayers.</a> Annual Review of Analytical Chemistry. 10 (1), 271-291 (2017).</li><li>Thomas, 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=Raman+spectroscopy+of+protein+and+nucleic+acid+assemblies.">Raman spectroscopy of protein and nucleic acid assemblies.</a> Annual Review of Biophysics and Biomolecular Structure. 28, 1-27 (1999).</li><li>Evans, C. L., Xie, X. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coherent+anti-stokes+Raman+scattering+microscopy:+chemical+imaging+for+biology+and+medicine.">Coherent anti-stokes Raman scattering microscopy: chemical imaging for biology and medicine.</a> Annual Review of Analytical Chemistry. 1, 883-909 (2008).</li><li>Freudiger, C. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Label-free+biomedical+imaging+with+high+sensitivity+by+stimulated+Raman+scattering+microscopy.">Label-free biomedical imaging with high sensitivity by stimulated Raman scattering microscopy.</a> Science. 322 (5909), 1857-1861 (2008).</li><li>Hu, F., Shi, L., Min, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biological+imaging+of+chemical+bonds+by+stimulated+Raman+scattering+microscopy.">Biological imaging of chemical bonds by stimulated Raman scattering microscopy.</a> Nature Methods. 16 (9), 830-842 (2019).</li><li>Wang, M. C., Min, W., Freudiger, C. W., Ruvkun, G., Xie, X. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=RNAi+screening+for+fat+regulatory+genes+with+SRS+microscopy.">RNAi screening for fat regulatory genes with SRS microscopy.</a> Nature Methods. 8 (2), 135-138 (2011).</li><li>Wei, L., Yu, Y., Shen, Y., Wang, M. C., Min, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vibrational+imaging+of+newly+synthesized+proteins+in+live+cells+by+stimulated+Raman+scattering+microscopy.">Vibrational imaging of newly synthesized proteins in live cells by stimulated Raman scattering microscopy.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 110 (28), 11226-11231 (2013).</li><li>Wei, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Live-cell+imaging+of+alkyne-tagged+small+biomolecules+by+stimulated+Raman+scattering.">Live-cell imaging of alkyne-tagged small biomolecules by stimulated Raman scattering.</a> Nature Methods. 11 (4), 410-412 (2014).</li><li>Ramachandran, P. V., Mutlu, A. S., Wang, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Label-free+biomedical+imaging+of+lipids+by+stimulated+Raman+scattering+microscopy.">Label-free biomedical imaging of lipids by stimulated Raman scattering microscopy.</a> Current Protocols in Molecular Biology. 109, 31 (2015).</li><li>Srinivasan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+body+fat+in+Caenorhabditis+elegans.">Regulation of body fat in Caenorhabditis elegans.</a> Annual Review of Physiology. 77, 161-178 (2015).</li><li>Vrablik, T. L., Petyuk, V. A., Larson, E. M., Smith, R. D., Watts, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lipidomic+and+proteomic+analysis+of+Caenorhabditis+elegans+lipid+droplets+and+identification+of+ACS-4+as+a+lipid+droplet-associated+protein.">Lipidomic and proteomic analysis of Caenorhabditis elegans lipid droplets and identification of ACS-4 as a lipid droplet-associated protein.</a> Biochimca Et Biophysica Acta. 1851 (10), 1337-1345 (2015).</li><li>Yu, Y., Mutlu, A. S., Liu, H., Wang, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-throughput+screens+using+photo-highlighting+discover+BMP+signaling+in+mitochondrial+lipid+oxidation.">High-throughput screens using photo-highlighting discover BMP signaling in mitochondrial lipid oxidation.</a> Nature Communications. 8 (1), 865 (2017).</li><li>Kelley, L. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Live-cell+confocal+microscopy+and+quantitative+4D+image+analysis+of+anchor-cell+invasion+through+the+basement+membrane+in+Caenorhabditis+elegans.">Live-cell confocal microscopy and quantitative 4D image analysis of anchor-cell invasion through the basement membrane in Caenorhabditis elegans.</a> Nature Protocols. 12 (10), 2081-2096 (2017).</li><li>Murphy, C. T., Hu, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insulin/insulin-like+growth+factor+signaling+in+C.+elegans.">Insulin/insulin-like growth factor signaling in C. elegans.</a> WormBook. , 1-43 (2013).</li><li>Shi, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+lipid+droplet+size+and+phospholipid+composition+by+stearoyl-CoA+desaturase.">Regulation of lipid droplet size and phospholipid composition by stearoyl-CoA desaturase.</a> Journal of Lipid Research. 54 (9), 2504-2514 (2013).</li><li>Watts, J. L., Ristow, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lipid+and+carbohydrate+metabolism+in+Caenorhabditis+elegans.">Lipid and carbohydrate metabolism in Caenorhabditis elegans.</a> Genetics. 207 (2), 413-446 (2017).</li><li>Kimura, K. D., Tissenbaum, H. A., Liu, Y., Ruvkun, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=daf-2,+an+insulin+receptor-like+gene+that+regulates+longevity+and+diapause+in+Caenorhabditis+elegans.">daf-2, an insulin receptor-like gene that regulates longevity and diapause in Caenorhabditis elegans.</a> Science. 277 (5328), 942-946 (1997).</li><li>Kwon, E. S., Narasimhan, S. D., Yen, K., Tissenbaum, H. A. <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+DAF-16+isoform+regulates+longevity.">A new DAF-16 isoform regulates longevity.</a> Nature. 466 (7305), 498-502 (2010).</li><li>Chen, A. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Longevity+genes+revealed+by+integrative+analysis+of+isoform-specific+daf-16/FoxO+mutants+of+Caenorhabditis+elegans.">Longevity genes revealed by integrative analysis of isoform-specific daf-16/FoxO mutants of Caenorhabditis elegans.</a> Genetics. 201 (2), 613-629 (2015).</li><li>Lee, R. Y., Hench, J., Ruvkun, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+C.+elegans+DAF-16+and+its+human+ortholog+FKHRL1+by+the+daf-2+insulin-like+signaling+pathway.">Regulation of C. elegans DAF-16 and its human ortholog FKHRL1 by the daf-2 insulin-like signaling pathway.</a> Current Biology. 11 (24), 1950-1957 (2001).</li><li>Mutlu, A. S., Gao, S. M., Zhang, H., Wang, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Olfactory+specificity+regulates+lipid+metabolism+through+neuroendocrine+signaling+in+Caenorhabditis+elegans.">Olfactory specificity regulates lipid metabolism through neuroendocrine signaling in Caenorhabditis elegans.</a> Nature Communications. 11 (1), 1450 (2020).</li><li>Chen, A. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fingerprint+Stimulated+Raman+Scattering+imaging+reveals+retinoid+coupling+lipid+metabolism+and+survival.">Fingerprint Stimulated Raman Scattering imaging reveals retinoid coupling lipid metabolism and survival.</a> Chemphyschem: a European Journal of Chemical Physics and Physical Chemistry. 19 (19), 2500-2506 (2018).</li><li>Li, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+imaging+of+lipid+synthesis+and+lipolysis+dynamics+in+Caenorhabditis+elegans+by+Stimulated+Raman+Scattering+microscopy.">Quantitative imaging of lipid synthesis and lipolysis dynamics in Caenorhabditis elegans by Stimulated Raman Scattering microscopy.</a> Analytical Chemistry. 91 (3), 2279-2287 (2019).</li><li>Lin, C. J., Wang, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microbial+metabolites+regulate+host+lipid+metabolism+through+NR5A-Hedgehog+signalling.">Microbial metabolites regulate host lipid metabolism through NR5A-Hedgehog signalling.</a> Nature Cell Biology. 19 (5), 550-557 (2017).</li><li>Fu, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+metabolic+fingerprinting+of+neutral+lipids+with+hyperspectral+stimulated+Raman+scattering+microscopy.">In vivo metabolic fingerprinting of neutral lipids with hyperspectral stimulated Raman scattering microscopy.</a> Journal of the American Chemical Society. 136 (24), 8820-8828 (2014).</li><li>Perez, C. L., Van Gilst, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+13C+isotope+labeling+strategy+reveals+the+influence+of+insulin+signaling+on+lipogenesis+in+C.+elegans.">A 13C isotope labeling strategy reveals the influence of insulin signaling on lipogenesis in C. elegans.</a> Cell Metabolism. 8 (3), 266-274 (2008).</li><li>Elle, I. C., Rodkaer, S. V., Fredens, J., Faergeman, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+method+for+measuring+fatty+acid+oxidation+in+C.+elegans.">A method for measuring fatty acid oxidation in C. elegans.</a> Worm. 1 (1), 26-30 (2012).</li><li>Ezcurra, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=elegans+eats+its+own+intestine+to+make+yolk+leading+to+multiple+senescent+pathologies.">elegans eats its own intestine to make yolk leading to multiple senescent pathologies.</a> Current Biology. 28 (16), 2544-2556 (2018).</li><li>Lu, F. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Label-free+DNA+imaging+in+vivo+with+stimulated+Raman+scattering+microscopy.">Label-free DNA imaging in vivo with stimulated Raman scattering microscopy.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 112 (37), 11624-11629 (2015).</li><li>Long, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-color+vibrational+imaging+of+glucose+metabolism+using+stimulated+Raman+scattering.">Two-color vibrational imaging of glucose metabolism using stimulated Raman scattering.</a> Chemical Communications. 54 (2), 152-155 (2018).</li><li>Zhao, Z., Shen, Y., Hu, F., Min, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Applications+of+vibrational+tags+in+biological+imaging+by+Raman+microscopy.">Applications of vibrational tags in biological imaging by Raman microscopy.</a> Analyst. 142 (21), 4018-4029 (2017).</li><li>Liao, C. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+and+in+situ+spectroscopic+imaging+by+a+handheld+Stimulated+Raman+Scattering+Microscope.">In vivo and in situ spectroscopic imaging by a handheld Stimulated Raman Scattering Microscope.</a> ACS Photonics. 5 (3), 947-954 (2018).</li><li>Lee, H. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessing+cholesterol+storage+in+live+cells+and+C.+elegans+by+stimulated+Raman+scattering+imaging+of+phenyl-Diyne+cholesterol.">Assessing cholesterol storage in live cells and C. elegans by stimulated Raman scattering imaging of phenyl-Diyne cholesterol.</a> Scientific Reports. 5, 7930 (2015).</li><li>Wang, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+lipid+metabolism+in+live+Caenorhabditis+elegans+using+fingerprint+vibrations.">Imaging lipid metabolism in live Caenorhabditis elegans using fingerprint vibrations.</a> Angewandte Chemie (International Edition in English). 53 (44), 11787-11792 (2014).</li><li>Chen, W. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spectroscopic+coherent+Raman+imaging+of+Caenorhabditis+elegans+reveals+lipid+particle+diversity.">Spectroscopic coherent Raman imaging of Caenorhabditis elegans reveals lipid particle diversity.</a> Nature Chemical Biology. 16 (10), 1087-1095 (2020).</li><li>Freudiger, C. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stimulated+Raman+Scattering+microscopy+with+a+robust+fibre+laser+source.">Stimulated Raman Scattering microscopy with a robust fibre laser source.</a> Nature Photonics. 8 (2), 153-159 (2014).</li><li>Brinkmann, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Portable+all-fiber+dual-output+widely+tunable+light+source+for+coherent+Raman+imaging.">Portable all-fiber dual-output widely tunable light source for coherent Raman imaging.</a> Biomedical Optics Express. 10 (9), 4437-4449 (2019).</li></ol>

Obezite ve buna bağlı metabolik bozukluklara karşı savunmada, lipid homeostazının düzenleyici mekanizmalarını daha iyi anlamak için önemli araştırma çalışmaları uygulanmıştır. Biyolojik örneklerde lipit moleküllerinin nicel olarak tespiti için SRS mikroskopisi ile etiketsiz görüntülemenin biyokimyasal tahlillere ve diğer boyama yöntemlerine güvenilir bir alternatif olduğu kanıtlanmıştır. Grubumuz ve diğerleri, C. elegans ve SRS mikroskopisi12 , 18 , 28 , 29</s...

Obezite, dünyadaki nüfusun üçte birini tehdit eden küresel bir sağlık sorunu haline gelmiştir ve kötü ruh sağlığı1 ve diyabet2,kardiyovasküler hastalıklar3 ve bazı kanser türleri de dahil olmak üzere ölümcül hastalıklarla ilişkisi göz önüne alındığında ciddi bir tıbbi endişe ortaya çıkarır4. Obezitenin arkasındaki biyolojik sorunları daha iyi anlamak için lipid metabolizmasının incelenmesi esastır. Lipid depolamanın hızlı ve spesifik nicelemesi, yağ asitlerinin ve türevlerinin yanı sıra sterol içeren metabolitlerin yüksek hassasiyetle ve tercihen mekansal bilgilerle tespit edilmesini gerektirir. Lipitler, içsel floresandan yoksun oldukları ve kolayca floresan olarak etiketlenemedikleri için görüntüye zorlu hedeflerdir. Floresan etiketler genellikle lipid moleküllerinden daha büyüktür ve bu nedenle in vivo uygulamalar için kimyasal olarak invaziv ve pratik olmayabilir. Lipid moleküllerinin hidrofobik yapısını korumak için etiketsiz veya minimum etiketleme stratejisi gereklidir5. Görüntüleme teknolojilerindeki son gelişmeler, canlı hücrelerde, dokularda ve organizmalarda lipitlerin etiketsiz görüntülenmesi için heyecan verici fırsatlar yaratmıştır.
Biyolojik örneklerde lipid depolama analizleri için geleneksel yaklaşımlar biyokimyasal tahliller ve lipofilik boyalarla boyama protokollerini içerir. Kütle spektrometresi (MS) içeren biyokimyasal niceleme tahlilleri moleküler çözünebilirliklerinde eşsizdir, ancak çok büyük numune miktarları gerektirirler ve numune hazırlama genellikle birkaç saat sürer, yaşam sistemlerinin gerçek zamanlı görüntülenmesi için uygulamalarını sınırlar5. Bu tahlillerin bir diğer önemli sınırlaması da mekansal bilgi eksikliğidir. Öte yandan Oil Red O ve Sudan Black gibi lipofilik boyalar lipid depolama organellerinin doku ve hücresel dağılımını sağlar ve MS tekniklerine göre bu boyama yöntemlerinin maliyeti de düşüktür ve yapılması kolaydır. Bununla birlikte, bu boyama protokolleri, lipit damlacıklarının hidrofobik doğasını etkileyebilecek, yapılarında yapay değişiklikler oluşturabilecek ve deneyler arasında tutarsızlıklara neden olabilecek fiksasyon gerektirir6. Biyokimyasal ve boyama teknikleri ile ilişkili teknik zorluklar, lipid moleküllerini görüntülemek için etiketsiz yöntemlerin aranmasına ve lipid görüntülemede tutarlı Raman saçılma (CRS) mikroskopisinin kullanımının hızla artmasına yol açmıştır.
Raman etkisi ilk olarak Raman ve Krishnan tarafından tanındı, burada bir fotonla etkileşime girdikten sonra, bir molekülün dalga boyunda (Rayleigh saçılımı olarak adlandırılır) veya nadiren değiştirilmiş bir dalga boyuyla (Raman saçılımı olarak adlandırılır) dağınık ışık üretebileceğini ve dalga boyundaki bu değişikliğin molekül içindeki fonksiyonel kimyasal grupların karakteristiği olduğunubildirdiler 7. Bir molekülün içindeki kimyasal bağlar, pompa foton adı verilen bir olay fotonunun daha yüksek titreşimsel enerji seviyesine yükselmesiyle, Stokes foton adı verilen dağınık fotonun enerjisi daha düşük hale gelir. Aksi takdirde, kimyasal bağlar başlangıçta daha yüksek bir seviyedeyse daha düşük bir titreşimli enerji seviyesine ulaşabilir ve dağınık foton Stokes karşıtı foton olmak için enerji kazanır. Olay ile dağınık fotonlar arasındaki frekans farkı Raman kayması olarak bilinir. Bir molekül içindeki her kimyasal bağın karakteristik ve ölçülebilir bir Raman kayması vardır. Örneğin, CH2 bağı 2.845 cm-1Raman kaymasına sahiptir, yağ asidi zincirlerinde bol miktarda bulunur8. Bu spontan Raman sinyali genellikle çok zayıftır, bu da geleneksel spontan Raman mikroskopisinde görüntüleme hızını büyük ölçüde sınırlamıştır. Yıllar içinde spontan Raman mikroskopisinin görüntüleme hızını ve hassasiyetini artırmak için çeşitli yaklaşımlar geliştirilmiştir. Tutarlı Anti-Stokes Raman Saçılma (CARS) mikroskopisi ve Uyarılmış Raman Saçılma (SRS) mikroskopisi de dahil olmak üzere tutarlı Raman saçılma mikroskopisi en son ilerlemedir. CARS ve SRS biraz farklı çalışma prensiplerine sahiptir, ancak her ikisi de canlı görüntüleme yeteneğine sahip, lipid depolama dinamikleri hakkında mekansal ve zamansal bilgi verebilen ve yalnızca küçük örnek boyutu gerektiren etiketsiz tekniklerdir. CARS mikroskopisi, çeşitli doğrusal olmayan işlemlerden gelen rezonans dışı arka plandan muzdariptir ve CARS sinyalleri ayrıca molekül konsantrasyonu ile doğrusal olmayan bir ilişkiye sahiptir, bu da birlikte nicelik sürecini zorlaştırır9. CARS mikroskopisinin aksine, SRS mikroskopisi rezonans olmayan arka plan sinyalleri oluşturmaz ve ilgi molekülünün konsantrasyonuna doğrusal bağımlılık sunar. Bu nedenle, şu anda SRS mikroskopisi lipid görüntüleme için daha yaygın olarak kullanılmaktadır.
SRS mikroskopisinde, zayıf spontan Raman sinyalleri, kimyasal bağ titreşim frekansıyla eşleşen frekans farkı ile senkronize iki lazer ışını tarafından heyecanlandığında yükseltilebilir. Molekül, tutarlı heyecan nedeniyle heyecanlı bir duruma gelişmiş bir geçiş yaşayacaktır. Sonuç olarak, Stokes foton oluşturma oranı artırılıyor. Sonuç olarak, iletilen "Stokes" ışınının yoğunluğu artar (uyarılmış Raman kazancı, SRG) ve iletilen "pompa" ışınının yoğunluğu azalır (uyarılmış Raman kaybı, SRL). SRG veya SRL sinyallerinin algılanmasının temeli, spesifik kimyasal bağlara sahip moleküllerin Uyarılmış Raman Saçılma (SRS) mikroskopisi görüntülemesinin temelini oluşturur10. İki lazer ışını arasındaki frekans farkı, ilgi çekici bir molekül içindeki kimyasal bağın titreşim frekansı ile eşleşmiyorsa, ne SRG ne de SRL sinyalleri üretilir. SRS mikroskopisinin görüntüleme hızı piksel başına yaklaşık 2 μsec veya kare başına 1 saniyedir, bu da spontan Raman mikroskopisi11'dençok daha hızlıdır. SRS mikroskopisi için tipik yanal çözünürlük kırınım sınırlı ve yaklaşık 300 nm'dir. Ek olarak, SRS mikroskopisinin iki fotonlu optik süreçleri, bağıl kalın doku örneklerinin hacimsel 3D görüntülenmesine izin verir ve görüntüleme derinliği 300-500 μm'ye ulaşabilir. Genel olarak, SRS mikroskopisi, özellikle lipitler olmak üzere belirli biyomolekülleri tespit etmek için etkili, etiketsiz bir görüntüleme tekniği sunar.
Lipid damlacıkları, triacylglycerols (THG) ve kolesterol esterleri (CE' ler) dahil olmak üzere nötr lipitler için ana hücresel depolama alanı olan tek membranlı organellerdir. Bu lipit moleküllerinin yağ asidi zincirlerindeki CH2 bağları, heyecanlandığında 2.845 cm-1'de güçlü SRS sinyalleri oluşturur8, böylece bozulmamış hücrelerde, doku bölümlerinde ve hatta tüm organizmalarda depolama lipit seviyelerinin tespit edilmesini ve nicelleştirilmesini sağlar12,13,14,15. Özellikle C. eleganlar saydamlıkları nedeniyle lipid görüntüleme çalışmaları için faydalıdır. Memeliler gibi, C. eleganlar da lipit damlacıklarında lipitleri depolarlar ve lipit moleküllerinin sentezi ve bozulma yolları yüksek oranda korunur16. Bu protokolde, SRS mikroskopisinin çalışma prensibini, temel kurulumunu sağlayacak ve C. elegans'talipit görüntülemede kullanım yöntemlerini açıklayacağız.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>A/D converter</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>Analog Unit</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agarose</td>
			<td>GeneMate</td>
			<td>3119</td>
			<td>For making agarose pads</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alignment tool - adapter</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>SM1A4</td>
			<td>For mounting the tool on scope</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alignment tool - target</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>VRC2SM1</td>
			<td>For viewing IR laser</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alignment tool - tube</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>SM1L40</td>
			<td>Length can vary</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Autocorrelator (Optional)</td>
			<td>APE</td>
			<td>pulseCheck</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bandpass filter</td>
			<td>minicircuits</td>
			<td>BBP-21.4+ if modulated at 20MHz or KR Electronics 2724 if modulated at 8 MHz</td>
			<td>For signal with modulation frequency filtering</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BNC cables</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissection microscope</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>SMZ800</td>
			<td>For handling and picking worms for imaging</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dodecane</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>44010</td>
			<td>Used for calibration of the SRS signal</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter</td>
			<td>Chroma Technology</td>
			<td>890/220 CARS</td>
			<td>For removing Stokes beam</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>General purpose laboratory labeling tape</td>
			<td>VWR</td>
			<td>89097</td>
			<td>For making agarose pads</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass coverslips</td>
			<td>VWR</td>
			<td>48393-106</td>
			<td>For covering worms for imaging</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass microscope slide</td>
			<td>VWR</td>
			<td>16004-422</td>
			<td>For making agarose pads</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser scanning microscope</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>FV3000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lens</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>L1: AC254-050-B 
			L2: AC254-075-B</td>
			<td>For beam expander</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lock-in amplifier</td>
			<td>Zurich</td>
			<td>HF2LI</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lowpass filter</td>
			<td>minicircuits</td>
			<td>BLP-1.9+</td>
			<td>For power supply noise suppression</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mirrors</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>BB1-E03</td>
			<td>For relay and periscope</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Objective</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>UPlanSAPO 20x 0.75, UPlanSAPO 60XW 1.20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Photodiode</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>FDS1010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Picosecond laser source</td>
			<td>APE</td>
			<td>picoEmerald</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Power supply</td>
			<td>TEKPOWER</td>
			<td>TP1342U</td>
			<td>For photodiode, reversed 50V voltage</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium azide</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S2002</td>
			<td>For anaesthesizing the worms</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Worm picker</td>
			<td>WormStuff</td>
			<td>59-AWP</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

label-free imaging of lipid storage dynamics in caenorhabditis elegans using stimulated raman scattering microscopy

Lipid metabolizması hücresel ve organizma sağlığı için gerekli olan temel bir fizyolojik süreçtir. Lipid metabolizmasının düzensizliği genellikle obeziteyi ve kardiyovasküler bozukluklar, tip II diyabet ve kanser de dahil olmak üzere birçok ilişkili hastalığı ortaya çıkarır. Lipid metabolik regülasyonunun mevcut anlayışını ilerletmek için, zaman ve mekanda in vivo lipid depolama seviyelerini hassas bir şekilde ölçmek için nicel yöntemler giderek daha önemli ve yararlı hale gelmiştir. Lipid depolamayı analiz etmek için geleneksel yaklaşımlar mikroskobik değerlendirme için yarı niceldir veya biyokimyasal ölçüm için mekansal-zamansal bilgiden yoksundur. Uyarılmış Raman saçılma (SRS) mikroskopisi, canlı hücrelerdeki lipitlerin hücre altı çözünürlüğe sahip hızlı ve nicel olarak algılanmasını sağlayan etiketsiz bir kimyasal görüntüleme teknolojisidir. Kontrast içsel moleküler titreşimlerden yararlanıldığı için, SRS mikroskopisi canlı hayvanlarda lipitlerin dört boyutlu izlenmesine de izin eder. Son on yılda, SRS mikroskopisi biyomedikal araştırmalarda küçük molekül görüntüleme için yaygın olarak kullanılmaktadır ve geleneksel floresan boyama ve lipit ekstraksiyon yöntemlerinin başlıca sınırlamalarının üstesinden gelmektedir. Laboratuvarda, lipid damlacıklarının farklı hücre ve dokular arasındaki dağılımını ve heterojenliğini araştırmak ve nihayetinde lipid metabolizmasını modüle eden yeni korunmuş sinyal yollarını keşfetmek için SRS mikroskopisini güçlü model organizma Caenorhabditis elegans'ın kullanabileceği genetik ve biyokimyasal araçlarla birleştirdik. Burada, SRS mikroskopunun çalışma prensiplerini ve ayrıntılı kurulumunu sunuyoruz ve lipid depolamasını vahşi tip ve insülin sinyal eksikliği olan mutant C. elegans'ınfarklı gelişimsel zaman noktalarında ölçmede kullanılması için yöntemler sunuyoruz.

İnsülin sinyali, gelişimi, üremeyi, ömrü ve metabolizmayı etkileyen önemli bir endokrin yoldur. Solucanlarda, insülin sinyali yaklaşık 40 insülin benzeri peptid ligand, insülin benzeri büyüme faktörü reseptör reseptör ortolog DAF-2, aşağı akış PI3K / AKT kinaz kaskad ve FoxO transkripsiyon faktörü ortolog, DAF-1620oluşur. insülin reseptöründen yoksun daf-2 mutantların bağırsaklarında daha fazla lipit damlacıkları vardır, solucan lipid depolama dokusu<s...

Watch this Scientific Journal Video about Label-Free Imaging of Lipid Storage Dynamics in Caenorhabditis elegans using Stimulated Raman Scattering Microscopy at JoVE.com

Label-Free Imaging of Lipid Storage Dynamics in Caenorhabditis elegans using Stimulated Raman Scattering Microscopy

Uyarılmış Raman saçılma (SRS) mikroskopisi, spesifik kimyasal moieties'in seçici, etiketsiz görüntülenmesini sağlar ve lipit moleküllerini in vivo olarak görüntülemek için etkili bir şekilde sunulmuştır. Burada, SRS mikroskopi prensibine kısa bir giriş sağlıyoruz ve Caenorhabditis elegans'talipid depolama görüntülemede kullanımı için yöntemleri açıklıyoruz.

Uyarılmış Raman Saçılma Mikroskopisi Kullanılarak Caenorhabditis elegans Lipid Depolama Dinamiklerinin Etiketsiz Görüntülenmesi

Lipid metabolism is a fundamental physiological process necessary for cellular and organism health. Dysregulation of lipid metabolism often elicits ...

Uyarılmış Raman saçılma mikroskopisi, lipitlerin hızlı ve nicel olarak algılanmasını sağlayan ve canlı hayvanlarda lipitlerin etiketsiz bir şekilde izlenmesini sağlayan kimyasal bir görüntüleme teknolojisidir. SRS mikroskopisinin geleneksel lipit algılama tekniklerine göre en önemli avantajı etiketsiz olması ve bu nedenle fotoğraf ağartma için diğer floresan ve boyama konuları kadar sürdürülebilir olmamasıdır. SRS mikroskopisinin model organizmalar, özellikle Caenorhabditis elegans için mevcut genetik ve biyokimyasal araçlarla birlikte kullanılması, lipid biyolojisinin ve metabolizmasının normal düzenleyicilerini incelemek için güçlü bir çerçeve sağlar.Lazer ışınlarını SRS mikroskobuna beslemek için, önce periskopu, ışını bir picosecond ışık kaynağı çıkışından mikroskopun tarayıcısındaki kızılötesi lazer giriş bağlantı noktasına kaldıracak şekilde ayarlayın ve lazerleri başlatmak için lazer kontrol yazılımını açın. Pompa lazer gücünü 50 miliwatt'a düşür ve pompa sinyalini 750 nanometreye ayarlayın. Mikroskop hedeflerinin arka diyafram açıklığına uyacak şekilde ışın çapını ayarlamak için bir ışın genişletici kullanın.Lazer ışınını periskopa yönlendirmek ve periskopun başını sallamayı ayar aralığının ortasına ayarlamak için M1 ve M2 olmak üzere iki röle aynası kullanın. Her aynanın ilk konumunu ve açısını seçin, böylece lazer ışını yaklaşık olarak aynanın ortasına çarparak ışını mikroskopa fırlatır ve ders hizalamasını gerçekleştirmek için mikroskobun nesnel kulesinde boş bir bağlantı noktası kullanın. İletilen ışığın gücünü ölçmek için güç ölçer probunun hedef bağlantı noktasına yerleştirin ve mikroskop tarayıcısını en yüksek yakınlaştırma olan 50X'e ayarlayın.Odaklanmış lazer ışını noktası ile iletilen ışığın gücünü ölçün ve en yüksek iletimli lazer gücünü elde etmek için M1 ve M2 aynalarının düğmelerini yinelemeli olarak optimize edin. Işığın hedefin merkezinden geçtiğinden emin olmak için iletilen ışığın ince hizalamasını gerçekleştirmek için hizalama aracını kullanın ve floresan hedef hizalama kapağını boş nesnel koltuğa yerleştirin. Lazer ışını noktasını ortalamak için ilk direksiyon aynası M1'in düğmelerini ayarlayın ve diğer ucunda hizalama kapağı olan uzatma tüpünü lazer ışını noktasını izlemek için boş bir nesnel koltuğa takın.Ardından, ikinci direksiyon aynası M2'nin düğmelerini, lazer ışını noktasını uzatma tüpünün diğer ucunda tekrar ortalamak için ayarlayın. SRS algılama modülünü kurmak için, iletilen lazeri fotoğraf diyot modülüne yönlendirmek için kondenserden sonra bir ışın ayırıcı küp yerleştirin. Elektronik bağlantıyı kurmak için, Stokes ışınının yoğunluğunu modüle etmek ve uyarılmış Raman kaybının demodülasyonu için fotoğraf diyotunun çıkış sinyalini kilitlenmiş amplifikatöre beslemek için picosecond tune-able lazerin içinde 20 megahertz'de yerleşik bir elektro optik modülatör kullanın.Ardından, elektrik analog sinyalini dijital sinyale dönüştürmek için kilitli amplifikatör çıkışını mikroskobun analog kutusuna besleyin. Görüntüleme koşullarını optimize etmek için, mini mikroskop slayt odasına beş mikrolitre oleik asit ekleyin ve numuneyi bir kapak kayması ile örtün. Numuneyi mikroskop aşamasına yerleştirin ve damlacığı bulmak ve odaklanmak için ped kenarını kullanın.Kohler aydınlatması için kondenseri ayarlayın ve pompa ışını yolunun hala doğru olup olmadığını kontrol etmek için kızılötesi sensör kartı ve kızılötesi görüntüleyici kullanın. Gecikme aşamasının sıfır femtosaniye olarak ayarlandırıldığını onaylayın ve pompa ışını dalga boylarını 795,8 nanometreye ayarlayın. Pompa ışınının gücünü 50 miliwatt'a ayarlayın ve Stoke ışınını 100 miliwatt'a ayarlayın.Hem kirişler hem de lazerin ana deklanşörü için deklanşörü açın. Örneği tarayın ve bilgisayar ekranındaki görüntüyü kontrol edin. Ekran modunu yüksek düşük olarak değiştirin ve aralığı yaklaşık %50 doygunluk görecek şekilde ayarlayın.Doygunluğun görüntüde ortalanıp ortalanmadığını kontrol edin, görüntü yoğunluğunu en üst düzeye çıkarmak ve en yüksek yoğunluğu gerektiği gibi ortalamak için pompanın ve Stokes'un optimize edilmiş çakışması için picosecond tune-able lazer sisteminin içindeki direksiyon aynalarını dikkatlice ayarlayın. Her görüntüleme oturumundan önce, iki kat laboratuvar bandı ile destek slaytları arasına yerleştirilmiş temiz bir cam slayda 100 mikrolitre sıcak %2 agarose ekleyin ve ilk slaydın üzerine hızlı bir şekilde ikinci bir slayt yerleştirin. İnce, çift agarose ped oluşturmak ve agarose'un soğumasını sağlamak için hafifçe bastırılır.Solucanları görüntüleme için monte etmek için, bir kapak kaymasına 10 ila 20 solucan başına dört ila beş mikroliter anestezik ajan damlası yerleştirin ve görüntülenecek solucanları seçmek için bir diseksiyon mikroskobu kullanın, solucanları toplandıkları gibi anestezi damlacığı üzerine yerleştirin. Tüm solucanlar toplandığında, solucanları agarose ped ile cam slaytla örtün. Görüntüleme için, solucan örneğini nesnel lense bakan kapak kayması ile monte edin ve solucanları bulmak için parlak alan ışık kaynağını göz merceğine yönlendirin.Solucanları odak noktasına getirin ve kondenser konumunu buna göre ayarlayın. Pompa lazer gücünü 200 miliwatt'a ve IR gücünü 400 miliwatt'a ayarlayarak lazer güçlerini ayarlayın. Solucan SRS sinyalinin demodülasyonu için kilitleme amplifikatörü ayarlayın.İlk solucanı hızlı bir tarama hızında taramaya başlayın ve ilgi alanını bulmak için ince odağı ayarlayın. Sinyal optimize edildiğinde, SRS görüntüsünü elde etmek ve görüntüyü yüksek çözünürlük sağlayan bir biçimde kaydetmek için daha yavaş bir tarama hızına ve daha yüksek bir piksel çözünürlüğüne geçin. Tüm numuneler görüntülendiğinde, lazer kaynağını bekleme üzerine yerleştirin ve ilgili tüm ekipmanı kapatın.Görüntüleri analiz etmek için Dosyaları ImageJ'de açın ve analiz edilecek özellikleri seçmek için ölçümleri analiz et ve ayarla'yı seçin. Ölçülecek solucan bağırsağı bölgesini ana hatlarıyla belirlemek için çokgen seçim aracını kullanın ve tekrar analiz et ve ölç'ü tıklayın. Ölçümler sonuçlar penceresinde görünecektir.Tüm solucanlar ana hatlarıyla belirtildiğinde, belirli bir genotipteki solucanların her birinin ölçümlerini kopyalayıp bir elektronik tabloya yapıştırın. Arka plan ölçüm değeri için, solucanın çevresinde herhangi bir SRS sinyali olmayan bir alan seçin ve belirli bir genotip veya test grubundaki tüm solucanlardan çıkarılan ortalama gri değerlerin ortalama ve standart sapmasını hesaplamak için her bir solucan için ölçümden arka plan ortalama gri değerini çıkarın. Bu değerler daha sonra denetim grubunun ortalamasına normalleştirilebilir.Bu temsili analizde, yaş senkronize vahşi tip solucanlarda ve insülin reseptöründen yoksun daf-2 mutantlarındaki bağırsak lipit düzeyleri yetişkinlik döneminde ölçülmektedir. Beklendiği gibi, vahşi tip solucanlarda, ilk günden başlayarak yetişkinliğin dokuzuncu gününe kadar devam eden lipit seviyelerinde bir düşüş gözlenir. Bununla birlikte, daf-2 mutantlarındaki lipit seviyeleri beş günlük olana kadar artar ve bu noktada vahşi tipten yaklaşık 2,5 ila üç kat daha yüksek sabit kalırlar.Daf-16 inaktivasyonu, daf-2 mutantlarının lipit seviyelerindeki artışı bastırır. Daf-2, daf-16 çift mutantlarda daf-16a a veya daf-16b izoformunun ekspresyolü lipit seviyelerini geri getirmez. Bununla birlikte, daf-16d/f/h izoformunun ekspresyoformu, daf-2, daf-16 çift mutantlardaki lipit seviyelerini daf-2 tek mutantlarda gözlenen seviyelere geri kazandırmak için yeterlidir.Bu sonuçlar, daf-16d/f/h izoformun daf-2 mutant solucanlarında lipid metabolizmasını özel olarak modüle ettiğini göstermektedir. Görüntüleme seansı boyunca pompa ve Stokes ışınları için aynı lazer gücünün kullanılması ve her altı ve dört tutarlı nicelemede bir kontrol grubu dahil edilmesi önemlidir. Lipid depolamayı ölçmeye ek olarak, SRS mikroskopisi döteryum gibi biyoorthogonal etiketlerle bir araya gelebilir ve lipid birleştirme, sentez ve bozulma dinamiklerini görselleştirmek için uygulanabilir.SRS mikroskopisi çoklamaya izin veriyor ve farklı hücre altı bölmelerde birden fazla biyomolekülün görüntülenebilmesi için uygulanabiliyor. Hiperspektral SRS mikroskopisi metabolik dinamikleri keşfetmede harika bir geleceğe sahiptir.

Research

JoVE Journal

Biology

Label-Free Imaging of Lipid Storage Dynamics in Caenorhabditis elegans using Stimulated Raman Scattering Microscopy

Label-free in situ Imaging of Lignification in Plant Cell Walls

Label-free in situ Imaging of Lignification in Plant Cell Walls

Etiket- In situ</emBitki Hücre Duvarlar Lignification> Görüntüleme

Meeting growing energy demands safely and efficiently is a pressing global challenge. Therefore, research into biofuels production that seeks to find ...

Biyoloji

Differential Imaging of Biological Structures with Doubly-resonant Coherent Anti-stokes Raman Scattering (CARS)

Differential Imaging of Biological Structures with Doubly-resonant Coherent Anti-stokes Raman Scattering CARS

Çifte rezonans Tutarlı Anti-Stokes Raman saçılımı (CARS) Biyolojik Yapıların Diferansiyel Görüntüleme

Coherent Raman imaging techniques have seen a dramatic increase in activity over the past decade due to their promise to enable label-free optical imaging ...

Time-lapse Microscopy of Early Embryogenesis in Caenorhabditis elegans

Time-lapse Microscopy of Early Embryogenesis in Caenorhabditis elegans

Erken Embriyo Oluşumu Zaman atlamalı Mikroskopi Caenorhabditis elegans

Caenorhabditis elegans has often been used as a model system in studies of early developmental processes.  The transparency of the 
embryos, the genetic ...

Basic Caenorhabditis elegans Methods: Synchronization and Observation

Basic Caenorhabditis elegans Methods: Synchronization and Observation

Temel<em&gt; Caenorhabditis elegans</em&gt; Yöntem: Senkronizasyon ve Gözlem

Research into the molecular and developmental biology of the nematode Caenorhabditis elegans was begun in the early seventies by Sydney Brenner and it has ...

Using Caenorhabditis elegans as a Model System to Study Protein Homeostasis in a Multicellular Organism

Using Caenorhabditis elegans as a Model System to Study Protein Homeostasis in a Multicellular Organism

The folding and assembly of proteins is essential for protein function, the long-term health of the cell, and longevity of the organism. Historically, the ...

Quantification of Lipid Abundance and Evaluation of Lipid Distribution in Caenorhabditis elegans by Nile Red and Oil Red O Staining

Quantification of Lipid Abundance and Evaluation of Lipid Distribution in Caenorhabditis elegans by Nile Red and Oil Red O Staining

Lipid bolluk ve değerlendirme Lipid dağılımı Nil kırmızı ve O kırmızı petrol boyama tarafından Caenorhabditis elegans miktar

Caenorhabditis elegans is an exceptional model organism in which to study lipid metabolism and energy homeostasis. Many of its lipid genes are conserved ...

Oligomerization Dynamics of Cell Surface Receptors in Living Cells by Total Internal Reflection Fluorescence Microscopy Combined with Number and Brightness Analysis

Toplam İç Yansıma Floresan Mikroskobu Ile Canlı Hücrelerdeki Hücre Yüzey Reseptörlerinin Oligomerizasyon Dinamiği Sayı ve Parlaklık Analizi ile Birlikte

Despite the importance and ubiquity of receptor oligomerization, few methods are applicable for detecting clustering events and measuring the degree of ...

Using Caenorhabditis elegans to Screen for Tissue-Specific Chaperone Interactions

Using Caenorhabditis elegans to Screen for Tissue-Specific Chaperone Interactions

Dokuya Özgü Chaperone Etkileşimlerini Taramak için Caenorhabditis elegans'ı Kullanma

Correct folding and assembly of proteins and protein complexes are essential for cellular function. Cells employ quality control pathways that correct, ...

Rapid Antimicrobial Susceptibility Testing by Stimulated Raman Scattering Imaging of Deuterium Incorporation in a Single Bacterium

Tek Bir Bakteride Döteryum Birleşmesinin Uyarılmış Raman Saçılma Görüntülemesi ile Hızlı Antimikrobiyal Duyarlılık Testi

To slow and prevent the spread of antimicrobial resistant infections, rapid antimicrobial susceptibility testing (AST) is in urgent need to ...

Automating Aggregate Quantification in Caenorhabditis elegans

Automating Aggregate Quantification in Caenorhabditis elegans

Caenorhabditis elegans'ta Agrega Niceliğinin Otomatikleştirilmesi

A rise in the prevalence of neurodegenerative protein conformational diseases (PCDs) has fostered a great interest in this subject over the years. This ...