$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
1. إعداد EM شبكات لطلاء الكربون
- ملء كوب زجاجي كبير مع الماء المقطر.
- استخدام ماصة الزجاج لإسقاط قطرة واحدة من الكولوديون (~ 20μl ، 2 ٪ في خلات الأميل والعلوم المجهر الإلكتروني ، والسلطة الفلسطينية ، الولايات المتحدة) على سطح الماء. وسوف تنتشر الكولوديون لتشكيل طبقة رقيقة من البلاستيك إلى الماء / سطح الهواء ؛ ملاحظة : يمكن استخدام قطرة الأول من الكولوديون لمسح سطح المياه من أي جزيئات الغبار. بعد إزالة من الفيلم من أول قطرة ، والمياه السطحية واضحة من الغبار.
- مكان EM الشبكات ، 400 أو 200 غيلدر شبكات سلكية النحاس التي تم شراؤها من شركة تيد بيلا (الولايات المتحدة) ، واحدة تلو الأخرى على طبقة من البلاستيك الطافية على سطح المياه ، ونحن نضع عادة 50 ~ 100 الشبكات في نمط التعبئة وثيق مع لامعة جانب من أسفل الشبكة في طبقة من البلاستيك (الشكل 1A). ملاحظة : شبكات سلكية 400 جيدة لشبكات EM الروتينية السلبية وصمة عار ، في حين شبكات سلكية 200 هي جيدة لجمع الصور الزوج الميل.
- قطع الكعكةم من ورقة ذات أبعاد أكبر قليلا من المنطقة التي يتم وضعها على شبكات طبقة من البلاستيك. وضع ورقة بعناية على أعلى من الشبكة (الشكل 1B) ، وانتظر حتى تصبح ورقة مبللة بالكامل (الشكل 1C). ملاحظة : هناك أنواع مختلفة من الورق ومعدلات مختلفة لامتصاص المياه. من المهم أن الورقة لا تمتص الماء بسرعة كبيرة جدا. على سبيل المثال ، ورقة التصفية العادية ليست جيدة لهذا الغرض لأنها تمتص الماء بسرعة كبيرة ، ويجعل الكثير من التجاعيد. الفيلم الكربون مصنوعة من الورق المتجعد ليست مسطحة ، وبالتالي ليست جيدة لجمع الصور الزوج الميل لإعادة الإعمار العشوائية المخروطية الميل 3D. على المرء أن أوراق اختبار مختلفة للعثور على واحدة مناسبة. في مختبرنا ، كنا باستخدام أوراق من دفاتر الملاحظات التي تم شراؤها من محل بقالة المحلية. وعثر أيضا في بعض الأحيان ورقة صحيفة لتكون مناسبة. خيار آخر هو استخدام ورق الأرز سميكة النسبية المستخدمة للخط الصينية / اليابانية.
- جعل الشقوق بسرعة على الفيلم حول البلاستيك وعلى مقربة منورقة غارقة. بعد ذلك مباشرة ، واستخدام زوج من ملقط لالتقاط ورقة مع شبكات تقع بين الفيلم من البلاستيك والورق. وضع ورقة في طبق بتري مع شبكات مواجهة لتجفيف الهواء (الشكل 1D) ؛ ملاحظة : من المهم السماح للورق الهواء الجاف. تجفيف سريع جدا يولد الكثير من التجاعيد في ورقة.
2. شبكات الكربون طلاء
- الجهاز الكربون المستخدمة في طلاء مختبرنا هو 208C Cressington فراغ توربو السامية الكربون المغطي (تيد بيلا). وقد تم تجهيز نظامنا بسماكة Cressington رصد الفيلم ، والذي يقيس سمك الفيلم الكربون المغلفة على أساس المبدأ القائل بأن يتم تغيير التردد تتأرجح من بلورة الكوارتز التي الشامل لفيلم المودعة على سطحه. ومع ذلك ، وصفت بروتوكول هنا لا يحتاج الى رصد سمك ، لأنه غالبا ما تكون غير متوفرة في كل مختبر.
- يشحذ قضيب الكربون باستخدام مبراة (تيد بيلا) وقضبان الكربون الكربون في تحميل طلاء مترachine (الشكل 2A). وضعت اثنين من قضبان ، واحدة مع طرف حاد والآخر مع نهاية شقة ضد بعضها البعض.
- تطبيق الشحوم فراغ على نصف المساحة متجمد من شريحة زجاجية ووضعه بجوار شبكات (الشكل 2B). وينبغي أن لا تغطي سوى نصف المساحة بلوري الشريحة الزجاجية مع الشحوم فراغ. ملاحظة : المنطقة مع الشحوم فراغ لن تغير لون الطلاء بعد الكربون. التباين بين المناطق المتاخمة لها مع وبدون الشحوم فراغ يوفر تقدير سمك الكربون المغلفة.
- وضع ورقة مع الشبكات على الساحة من آلة طلاء الكربون. وضع شريحة زجاجية بجانب الشبكات (الشكل 2C). ملاحظة : يمكن للمرء أيضا شبكات النقل الأولى المغلفة مع فيلم البلاستيك لشريحة زجاجية قبل طلاء ، في حال العديد من شبكات تسقط من ورقة.
- ضخ فراغ الغرفة ، وانتظر حتى يصل إلى فراغ على مستوى من 10 عربة -5. ملاحظة : طلاء مع انخفاض فراغ يولد شرارات كثيرة في كثير من الأحيان ، مما أدى إلى العديد من جزيئات الكربون كبير علىالشبكة.
- زيادة الحالي ببطء شديد. سيقوم الطرف الحاد للقضيب الكربون بهذا يصبح أحمر وأبيض ثم كما يزيد الحالي. لا أشاهد غيض سطوع عالية مباشرة بالعين المجردة. وقف زيادة الحالي عندما يبدأ طلاء. سوف الشريحة الزجاجية تغيير لون من الأبيض إلى رمادي فاتح ثم الرمادي الداكن. الظلام من الشرائح يرتبط سمك الفيلم الكربون الذي يجري المغلفة. إيقاف تشغيل حاليا لوقف طلاء عندما أحرز سمك المطلوب (الشكل 2D). ملاحظة : 1) بعد تكرار عمليات طلاء الكربون والكربون المغلفة من الداخل من الزجاج جرة الجرس يمكن أن تلقي بظلالها الداكنة اللون. هذا ما يجعل الفيلم يبدو الكربون المغلفة سمكا مما هي عليه في الواقع. 2) ويمكن استخدام أحد قضيب الكربون شحذ لطلاء عدة. يتم خفض تدريجيا من حدة غيض بعد كل الطلاء. يتأثر الحد الأقصى الحالي من الحدة من قضيب الكربون. ألف قضيب شحذ طازجة مع أصغر قطرها يتطلب انخفاض نسبيالحالية لتتبخر الكربون. في وقت لاحق قد تتطلب طلاء أعلى قليلا الحالية.
- تنفيس للفراغ الغرفة ، وإزالة شبكات المغلفة لاستخدامها لاحقا.
ملاحظة 1. الأسلوب أكثر دقة للتحكم في سمك الكربون باستخدام جهاز سماكة الفيلم. أو يمكن للمرء أن معايرة اللون نوعيا ضد دقيقة تقاس سماكة الشاشة. وسمك الكربون مفيدة لهذا الأسلوب هو ما بين 3 و 7 نانومتر.
هذه هي طريقة بسيطة وسهلة لإعداد كمية كبيرة من شبكات الكربون المغلفة ، ~ 100 عادة في إعداد الشبكات. في شبكات تحتوي على طبقة رقيقة من البلاستيك ، والتي عادة لا يؤثر على جودة الصورة الملطخة سلبا. ومع ذلك ، وشبكات أعد في هذه الطريقة ليست مناسبة للcryoEM. ويمكن إزالة هذه الطبقة من البلاستيك التي تمرغ في شبكات الكلوروفورم لعدة ساعات.
3. إعداد اليورانيل الحل فورمات (0.75 ٪) عن السلبية وصمة عار EM. وكان بروتوكول مفصلةسبق وصفها 5
- تزن خارج 37.5mg من فورمات اليورانيل في دورق صغير ؛
- إضافة 5 مل من الماء المغلي ويحرك لمدة 5 دقائق في الظلام ؛
- إضافة 10μl 5M هيدروكسيد الصوديوم ، ما زالت تثير لمدة 5 دقائق ؛
- تصفية باستخدام عامل تصفية حل محقنة (Fisherbrand ، 13mm حقنة التصفية ، 0.2μm ، نايلون غير معقمة رقم الكتالوج ، 09-720-5) ، وتخزينها في حل تمت تصفيتها في انبوب فالكون 8ml مغطاة رقائق الألومنيوم ؛
ويمكن شراء مسحوق علما فورمات. ثاني اكسيد اليورانيوم من علوم المجهر الإلكتروني (هاتفيلد ، والسلطة الفلسطينية) ، ورقم 22451 التسويقي. الحل هو فورمات اليورانيل ضوء حساسة ويجب أن تبقى بعيدا عن الضوء المباشر ، على سبيل المثال من خلال تغطية أنبوب فالكون بورق الألمنيوم. حل الطازجة لها لون أصفر فاتح (الشكل 3A). يمكن أن تبقى وصمة عار حل على مقاعد البدلاء لمدة أسبوع أو أسبوعين قبل أن يبدأ عجل. فورمات اليورانيل حامضي مع الحموضة ~ 4. إضافة هيدروكسيد الصوديوم يزيد من الحموضة ، ولكن بسرعة كبيرة جدا مضيفا انهأو يمكن أن يتسبب في زيادة وصمة عار لترسيب. بالإضافة إلى توليد النقيض من ذلك ، فورمات اليورانيل أيضا بإصلاح عينة البروتين. لأن سعر التثبيت سريع جدا ، ودرجة الحموضة منخفضة عادة لا يؤثر على التشكل من البروتين الكلي أو تكوين البروتين معقدة 7.
4. بروتوكول لإعداد السلبية صمة EM الشبكة. وقد وصفت هذا البروتوكول بالتفصيل سابقا 5
- يتوهج شبكة تصريف الكربون المغلفة ، وذلك باستخدام نظام GlowDischarge easiGlow بيلكو (تيد بيلا ، وشركة الولايات المتحدة). والمستخدمة حاليا هي 15 مللي أمبير ، وشبكات تصريف وتوهج لمدة 30 ملاحظة ثانية ، وينبغي استخدام شبكات تصريف الوهج ، بعد وقت قصير من توهج التفريغ. نحن غالبا ما تستخدم الشبكات في أقل من 2 ساعة بعد التفريغ توهج.
- مكان 20μl قطرتين من الماء المقطر وقطرتين من محلول فورمات 25μl اليورانيل على قطعة من parafilm (الشكل 3B).
- عقد يتوهج تفريغها الشبكة باستخدام القوة العكسية المضادة للالشعرية ملقط مع السيارةبون المغلفة الجانب مواجهة. ملاحظة : من الضروري استخدام الألغام المضادة للملقط الشعرية. خلاف ذلك ، سيتم امتص عينة السائل بعيدا عن الشبكات من قبل القوة الشعرية بين ملقط.
- تطبيق نموذج 2μl البروتين إلى الشبكة ، يتوهج تصريفها ، والانتظار لمدة 30 ثانية. ملاحظة : وقت الانتظار وطول التفريغ توهج تأثير على تركيز البروتينات كثف في الشبكة. عينات مخففة للغاية تتطلب أوقات أطول الامتزاز. ومع ذلك ، قد تغير لفترات طويلة الامتزاز تركيز العازلة منذ بخار الماء. لتحقيق توزيع الجسيمات السليم في الشبكة يتطلب محاكمة بعض الشيء ، والنهج الخطأ.
- لطخة قبالة العينة باستخدام ورق الترشيح.
- تلمس سطح الشبكة الى انخفاض المياه وصمة عار ثم الخروج من الماء مع ورقة التصفية. كرر مع انخفاض 2 من الماء.
- تلمس سطح الشبكة لأول انخفاض لفترة وجيزة من وصمة عار. لطخة قبالة حل صمة مع ورقة التصفية.
- تلمس سطح الشبكة إلى تراجع الثاني من وصمة عار لمدة 20 ثانية. لطخة سوما يليها حل صمة مع ورقة التصفية.
- تجفيف الشبكة باستخدام فراغ. ملاحظة : يمكن للمرء أن يترك أيضا الشبكات على مقاعد البدلاء أو في غطاء محرك السيارة الكيميائية في الهواء الجاف. الاستفادة من فراغ الجافة هو أن المرء لا يستطيع مراقبة الشبكات في EM على الفور. هذا الأثر المحتمل تولدها تجفيف سريع غير متساو وصمة عار.
5. انتقال الإلكترون المجهر
- والاداة المستخدمة في هذه التظاهرة هو T12 Tecnai (الاتحاد الدولي للفروسية الشركة) مجهز بكاميرا غاتان س 4K CCD 4k.
- تحقق لفترة وجيزة في محاذاة المجهر قبل إدخال العينة ؛ ملاحظة : هناك حاجة إلى ذلك إلا مرة واحدة لكل EM الدورة. في المجهر النموذج ، يمكن حفظ قرب محاذاة الكمال في وقت سابق. يجب تحميل هذا الملف استعادة المحاذاة محاذاة المجهر إلى حالة تقترب من الكمال.
- تحميل الشبكة EM في واحدة مغطاة صاحب العينة القياسية.
- ادخال حامل في CompuStage من T12. انتظر دورة الضخ لإكمال.
- تضاف إلى صاحب العمود
- تركيز العينة وتعيين يزيل التباؤر المطلوب ، عادة ، 1.5um. ملاحظة : التركيز لا يمكن أن يتحقق إما من خلال التركيز يدويا باستخدام الأسلوب النقيض من الحد الأدنى أو باستخدام كاميرا CCD لالتقاط الصور الحية ويعيش حساب طيف الطاقة فورييه.
- سجل صورة باستخدام كاميرا CCD ؛
- في صور لعينات سلبية البروتينات الملون ، وغالبا ما ينظر البروتينات مع النقيض الأبيض ، أي كثافة الأبيض ضد قتامة الخلفية. علما أنه في حين أن تركيزات البروتين في مناطق مختلفة من الشبكة نفسها وعادة ما تكون مماثلة تماما ، واحد لا مراقبة مستويات مختلفة من وصمة عار في مناطق مختلفة من الشبكة نفسها. أحيانا يمكن أن يكون تلوين المناطق غير المستوية أو حتى تلوين الإيجابية (بروتين يظهر الظلام على ضوء الخلفية) ، في حين أن بعض المناطق الأخرى والكمال وصمة عار. غالبا ما يكون ضروريا للبحث في الشبكة لتحديد منطقة جيدة للتصوير.
6. ممثل النتائج
أمثلة جيدة من الصور النمطية للستا سلباوتظهر عينات INED ، الحصان فيريتين الطحال الشكل (4A) ، فاب (الشكل 4B) ، 20S archaeal proteasome (الشكل 4C) والنيوكليوسومات (الشكل 4D).

الشكل 1. إعداد شبكات الكربون المغلفة وصمة عار لالسلبية EM ألف) EM وضع الشبكات واحدة تلو الأخرى في نمط التعبئة المغلقة على سطح الفيلم الكولوديون. ب) وضع قطعة من الورق أكبر قليلا من مساحة الشبكات. C) انتظر حتى يحصل على ورقة مبللة بالكامل. D) التقط ورقة مع شبكات لتجفيف الهواء.

الشكل 2. . طلاء شبكات EM مع الكربون أ) الإعداد المبخر الكربون : وضع قضبان الكربون اثنين في جهاز طلاء ، مع واحدة قضيب (على اليسار) لشحذ تلميح نقطة. قضيب الأخرى (على اليمين) وسطح مستو وتأتي في اتصال مع طرف نقطة واحدة في ليالي المعاكسIDE. ب) ضع كمية صغيرة من الشحوم فراغ في جانب واحد من شريحة زجاجية يعززها. المنطقة ضمن الإطار الأسود والشحوم فراغ. ج) الإعداد للشبكات الطلاء. تستخدم الشرائح الزجاجية لعقد الورق في الموقف. رأس السهم نقطة مع الشحوم في منطقة فراغ. D) بعد طلاء ، لون الشريحة مع الشحوم فراغ مغطى لا يتغير اللون. التناقض يدل على سمك الكربون المغلفة.

الشكل 3. يوضح الإجراء تلطيخ السلبية ألف) طازجة أعدت فورمات اليورانيل (يسار) حل شفاف دون علامة على رواسب. بعد أسابيع 1 2 ~ ، رواسب بدء تتراكم في الجزء السفلي في الجزء السفلي من الأنبوب. ب) ضع نقطتين (~ 25μl) من الماء المقطر ، وقطرتين من محلول فورمات اليورانيل في قطعة من parafilm. استخدام زوج من الألغام المضادة للالشعرية ملقط لعقد توهج شبكة تصريف EM الكربون المغلفة مع الجانب الكربونيصل. يتم وضع قطرة من العينة (~ 2μl) في الشبكة. C) وبعد انتظار لمدة 30 ثانية ، وصمة عار على حل مع ورقة التصفية. D) فليب الشبكة لتلمس الجانب عينة من الشبكة مع أول قطرة من الماء. كرر الخطوة C و D لإكمال عملية التلوين.

الشكل 4. أمثلة EM صور عينات البروتين ملطخة سلبا. الطحال ألف حصان) فيريتين ، B) جزء من الملزمة المستضد (فاب) ، C) 20S archaeal proteasome ودال) النيوكليوسومات. وسجلت كافة الصور مع التكبير نفسه. شريط المقياس 20nm.