للتحقيق في سرعات التدفق واتجاهية الأكتين الخيطي في المشبك المناعي للخلية التائية ، يتم دمج التصوير فائق الدقة للخلايا الحية مع تألق الانعكاس الداخلي الكلي وقياسه كميا باستخدام التحليل الطيفي لارتباط الصورة المكانية والزمانية.
مقالة منهجية
للتحقيق في سرعات التدفق واتجاهية الأكتين الخيطي في المشبك المناعي للخلية التائية ، يتم دمج التصوير فائق الدقة للخلايا الحية مع تألق الانعكاس الداخلي الكلي وقياسه كميا باستخدام التحليل الطيفي لارتباط الصورة المكانية والزمانية.
الخيطية أكتين تلعب دورا حاسما في معظم العمليات المحمولة بما في ذلك القدرة على الحركة و، في الخلايا المناعية، وتشكيل التفاعل خلية خلية الرئيسي المعروف باسم المشبك المناعي. وتكهن F-الأكتين أيضا أن تلعب دورا في تنظيم توزيع الجزيئية في غشاء الخلايا بما في ذلك ديناميات الحويصلة شبه غشائي والبروتين المجموعات. في حين تسمح تقنيات المجهر الضوئي القياسية الملاحظات المعممة ومحدودة الحيود أن يكون جعلت، العديد من الأحداث الخلوية والجزيئية بما في ذلك تجميع وتدفق الجزيئي تحدث في السكان في طول المقاييس أقل بكثير من حل السلطة من المجهر الضوئي العادي. من خلال الجمع بين مجموع مضان انعكاس داخلي مع سوبر القرار التصوير أسلوب منظم إضاءة المجهر، وسجلت تدفق الجزيئية ثنائي الأبعاد من F-الأكتين في المشبك المناعي للخلايا T. المكانية والزمانية صورة ارتباط التحليل الطيفي (عصي) تم تطبيق ذلك الحين، مما يولد بالنتيجه قابلة للقياس الكميالخبر في شكل رسوم بيانية وخرائط سرعة ناقل يمثل اتجاهها التدفق والحجم. يصف هذا البروتوكول الجمع بين التصوير وعصي تقنيات فائقة الدقة لتوليد تدفق ناقلات عند مستويات الحيود الفرعي من التفاصيل. وقد استخدمت هذه التقنية لتأكيد تدفق الأكتين التي هي إلى الوراء بشكل متناظر وجابذ في جميع أنحاء محيط الخلايا T على تشكيل المشبك.
الهدف من التجربة هو صورة وتميز تدفق الجزيئي للfilamentous- (F-) الأكتين في الخلايا الحية T، خارج حدود الحيود من أجل إقامة اتجاه التدفق والحجم خلال المشبك المناعي (IS) تشكيل. وسيتم تنفيذ هذه التقنية خارج باستخدام مجهر إضاءة منظم (SIM) في مجموع مضان انعكاس الداخلي (TIRF) واسطة، تصوير Jurkat T-خلايا تشكيل المشبك الاصطناعي على تفعيل coverslips المغلفة مع المضادة للCD3- وأضداد CD28. الأشكال ما بين خلية T وهدفه. مستضد تقديم الخلية (APC) على مستقبلات الخلايا T (TCR) تفعيل 1،2. وبما أن هذه هي الخطوة الأولى في تحديد ما إذا كان جهاز المناعة التكيفية يولد استجابة مناعية للعدوى، فإن الآثار المترتبة على الاستجابة للمؤثرات غير صحيحة يسبب عددا من الأمراض. تم توثيقه على أهمية التفاعل T خلايا APC جيدا، ومع ذلك، فإن دور (ق) من ناضجة بعد الاشتراكية TCR الأولياستيعاب gnal لا يزال يتعين مفهومة تماما.
كما يعتقد أن الهيكل الخلوي للمساعدة بعمليتين مترابطتين إلى تفعيل TCR (حركة جزيئات في غشاء البلازما والتحكم في الجزيئات مما يشير تعتمد على الهيكل الخلوي الأكتين 3،4)، فهم كيفية إعادة ترتيب الهيكل الخلوي مكانيا وزمانيا وتوضيح الخطوات إعادة التنظيم الجزيئي خلال تشكيل المشبك. ويعتقد أن تدفق الوراء من F-الأكتين إلى زريبة مجموعات TCR نحو مركز المشبك المناعي، ويعتقد أن هذا النبات هو أمر حيوي لوقف إشارة وإعادة التدوير؛ مساعدة التوازن الدقيق من تنشيط الخلايا T 5.
في حين المجهر مضان القياسية هو أداة مرنة تواصل تقديم فكرة واسعة عن العديد من الأحداث البيولوجية بما في ذلك التفاعلات خلية خلية، ويقتصر من قبل قدرة النظام على حل بدقة fluorophores متعددة المقيمين أقرب من diffrالحد عمل (≈200 نانومتر) من بعضهما البعض. والعديد من الأحداث الجزيئية داخل الخلايا وتشمل السكان الكثيفة من الجزيئات وتبدي إعادة ترتيب الحيوي سواء في هدوء أو على التحفيز معين، المجهر الضوئي التقليدي لا تقدم الصورة كاملة.
وقد أتاح استخدام القرار التصوير سوبر الباحثين للتحايل على حد الحيود باستخدام مجموعة متنوعة من التقنيات. واحد جزيء توطين المجهري (SMLM) مثل النخيل وSTORM 6،7 لديه القدرة على حل مكان الجزيئات تصل إلى دقة من حوالي 20 نانومتر، ومع ذلك، هذه التقنيات تعتمد على الاستحواذ الأوقات الطويلة، وبناء صورة على العديد من إطارات . عموما هذا يتطلب عينات أن تكون ثابتة أو هياكل لتظهر التنقل منخفضة لا يساء تفسيرها fluorophores واحدة وذلك عدة نقاط. في حين استنزاف الانبعاث المستحث (STED) التصوير يسمح فائقة الدقة من خلال انتقائية جدا متحد البؤر الإثارة 8، والمسح المطلوبةالنهج يمكن أن تكون بطيئة على حقول خلية كاملة للعرض. يوضح STED أيضا الضيائية كبيرة لدقة أعلى وذلك بسبب الزيادة في قوة شعاع استنزاف.
منظم إضاءة المجهر (SIM 9) يوفر بديلا لهذه الأساليب، قادرة على مضاعفة حل المجهر مضان القياسية وأكثر توافقا مع تصوير الخلايا الحية من تقنيات SMLM الحالية. ويستخدم الصلاحيات ليزر أقل، على نظام واسعة المجال لحقول خلية كاملة من الرأي؛ توفير زيادة سرعات الاستحواذ، ومتوافق مع وضع العلامات fluorophore القياسية. طبيعة واسعة المجال لSIM أيضا يسمح للاستخدام من مجموع مضان انعكاس الداخلي (TIRF) عن الإثارة انتقائية للغاية، مع عمق تغلغل في البعد المحوري <100 نانومتر.
التحليل الطيفي ارتباط صورة (ICS) هو وسيلة لربط التقلبات في كثافة مضان. وتطور ICS. ايم المكانية والزمانيةعمر ارتباط التحليل الطيفي (عصي 10) يرتبط إشارات الفلورية الخلايا في الزمان والمكان. عن طريق الربط بين كثافة بكسل مع توضيح بكسل في الأطر المتخلفة عبر وظيفة الارتباط، وحصلت على معلومات بشأن سرعة تدفق واتجاهها. لضمان الأجسام الساكنة لا تتداخل مع تحليل عصي، يتم تطبيق عامل تصفية كائن متحرك، والذي يعمل عن طريق طرح المتوسط المتحرك لشدة بكسل.
ويعتقد أن تقنية المعروضة هنا لتكون أول مظاهرة من صورة الارتباط الطيفي يجري تطبيقها على البيانات المجهر فائقة الدقة لقياس تدفق الجزيئات في الخلايا الحية 11. يحسن هذا الأسلوب على التصوير محدودة حيود تدفق F-الأكتين عن طريق تحليل عصي 12، وسوف تتناسب مع الباحثين الذين يرغبون في تحديد التدفق الجزيئي ثنائي الأبعاد في الخلايا الحية، من البيانات التي حصل عليها في القرارات المكانية تتجاوز الحد حيود الضوء.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ملاحظة: مراحل 1 و 2 وذلك قبل يوم من التصوير. ضمان جميع وسائل الإعلام والمكملات الغذائية لاستخدامها قبل أو على والمتوازنة في يوم التصوير. ويتم تحقيق موازنة من خلال ارتفاع درجة حرارة سائل الإعلام والمكملات الغذائية إلى 37 درجة مئوية في حاضنة لتعيين 5٪ CO 2. جميع الخطوات عمل خلية ثقافة وساترة الطلاء تتم في ظروف معقمة تحت غطاء تدفق الصفحي.
ترنسفكأيشن 1. خلية
2. Coverslips معطف والملحق التصوير قبل الدافئ
3. مجهر مجموعة المتابعة
4. إعداد نموذج للتصوير
5. خلايا التصوير
6. إعادة بناء SIM الصور
تحليل 7. عصي
| حجم البكسل (ميكرون) | 0.03 ميكرون | خط 19 |
| معدل الإطار (ثانية) | 1 ثانية | خط 20 |
| الحد الأقصى الوقت الضائع (لقطة) | 20 لقطة | خط 21 |
| حجم الفرعية (بكسل) | 8 بكسل | خط 29 |
| تباعد الفرعية (بكسل) | 1 بكسل | خط 30 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ضبط المجهر
بعد تحقيق بنجاح جميع الخطوات التي الباحث قد أنجزت إضاءة منظم (SIM) التصوير من تدفق F-الأكتين في زنزانة المشبك T (فيديو 1)، وكميا هذا التدفق الجزيئي التي كتبها المكانية والزمانية الطيفي صورة الارتباط (الشكل 4 11). قبل تسجيل الصور، وضمان عينة للإضاءة موحدة عبر تسعة الصور الخام والإضاءة منظم في شكل لوحظ في عينة ه...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وهذه التقنية تسمح للباحثين لصورة وكميا في السابق ان التفاصيل غير القابلة للحل في الخلايا معربا عن مضان. في نتائجنا، وتبين أن F-الأكتين تدفقات بطريقة متناظرة من محيط الخلية نحو مركز الخلية في الخلية T IS. هذه النتائج تتفق مع نتائج سابقة من خط 1D البيانات الشخصية ل مخطاط التموج 13 وتمتد قدرات التحليل ل2D و بيانات فائقة الدقة.
تقنية قدم هو الانتقال من التصوير مخطاط التموج الذي يقتصر على التآمر تقلبات كثاف...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يعلن المؤلفون أنه ليس لديهم مصالح مالية متنافسة.
D.M.O. تعترف بمنحة مجلس البحوث الأوروبي رقم 337187 ومنحة ماري كوري للتكامل الوظيفي رقم 334303. تعترف PW بمجلس أبحاث العلوم الطبيعية والهندسة التابع لبرنامج Discovery Grant الكندي.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| <قوية >مستهلكات: < / قوي> | |||
| Jurkat E6.1 خلايا | APCC | ATTC TIB-152 | |
| RPMI | Life Technologies | 21875-091 | |
| FBS | Sigma | F7524-500ML | |
| Penicillin-Strepromycin | لايف تكنولوجيز | 15140-122 | |
| HBSS | Life Technologies | 14025-050 | |
| HEPES | Life Technologies | 15630-056 | |
| # 1.5 8-well Labtek coverslips | NUNC ، Labtek | 155409 | |
| LifeAct GFP بناء | Ibidi | 60101 | |
| OptiMem | Life Technologies | 51985-042 | |
| anti-CD3 | Cambridge | Bioscience 317315 | |
| مضاد ل CD28 | BD Bioscience / Insight Biotechnology | 555725 | |
| PBS | Life Technologies | 20012-019 | |
| زيت | |||
| العدسة Name< / strong > | Company < / strong > | رقم الكتالوج < strong > | التعليقات < strong > |
| المعدات : < / قوي> | |||
| Gene Pulsar Xcell System | BioRad | 165-2660 | |
| Cuvette (0.4 سم) | BioRad | 165-2088 | |
| طرد مركزي (5810R) | Eppendorf | 5805 000.327 | |
| جهاز طرد مركزي (Heraeus) | Biofuge pico | 75003235 | |
| 6 ألواح آبار | Corning | 3516 | |
| حاضنة على المسرح | Tokai Hit | INUH-TIZSH | |
| Nikon N-SIM مجهر | نيكون | اتصل بشركة | |
| نيكون برنامج تحليل | نيكون | ||
| ( 190D) | الاتصال | LEEC |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن