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Spezifische Kennzeichnung von mitochondrialen Nukleoiden für die Zeitraffer-Struktur-Beleuchtungs...
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JoVE Journal Biology
Specific Labeling of Mitochondrial Nucleoids for Time-lapse Structured Illumination Microscopy

Spezifische Kennzeichnung von mitochondrialen Nukleoiden für die Zeitraffer-Struktur-Beleuchtungsmikroskopie

Full Text
7,792 Views
07:53 min
June 4, 2020

DOI: 10.3791/60003-v

Visnja Jevtic1, Petra Kindle1, Sergiy V. Avilov1

1Imaging Facility,Max Planck Institute of Immunobiology and Epigenetics

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Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This protocol enables the specific labeling of mitochondrial nucleoids in live cells, facilitating the quantitative study of their motion at high resolution. By utilizing a commercially available DNA gel stain, the method circumvents the need for fluorescent protein overexpression, thus avoiding artifacts and broadening applicability to non-transfectable cell types.

Key Study Components

Research Area

  • Cell biology
  • Microscopy
  • Molecular biology

Background

  • Mitochondrial nucleoids play a crucial role in cellular function.
  • Conventional staining methods can introduce artifacts.
  • The study focuses on optimizing conditions for selective nucleoid labeling.

Methods Used

  • Super-resolution structured illumination microscopy (SR-SIM)
  • HeLa cells
  • SYBR Gold staining

Main Results

  • The protocol allows effective visualization of mitochondrial nucleoids as bright spots.
  • Time-lapse imaging provides tracking of nucleoid motion in real time.
  • High-resolution imaging reveals dynamics that surpass the diffraction limit.

Conclusions

  • This study demonstrates a novel method for labeling mitochondrial nucleoids, yielding valuable insights into their motion.
  • The findings enhance the understanding of mitochondrial dynamics and their significance in cell biology research.

Frequently Asked Questions

What is the purpose of labeling mitochondrial nucleoids?
Labeling allows for the visualization and tracking of nucleoid dynamics in live cells, providing insights into mitochondrial function.
Why use SYBR Gold instead of fluorescent proteins?
SYBR Gold avoids the artifacts associated with protein overexpression and can be used in non-transfectable cell types.
What imaging technology is used in this protocol?
The protocol utilizes super-resolution structured illumination microscopy (SR-SIM) for high-resolution imaging.
Can this method be applied to other cell types?
Yes, the protocol is designed to work with non-transfectable cells, expanding its utility across different cell types.
How does the time-lapse imaging enhance understanding of mitochondrial dynamics?
Time-lapse imaging allows researchers to observe live motion and behavior of nucleoid structures over time, providing dynamic insights.
What are the potential applications of this research?
This research can be applied to studies involving mitochondrial biology, genetics, and cellular metabolism research.
What concentration of SYBR Gold is recommended?
Lower concentrations are recommended to avoid extensive nuclear staining and enhance specificity for mitochondrial labeling.

Das Protokoll beschreibt die spezifische Kennzeichnung von mitochondrialen Nukleoiden mit einem handelsüblichen DNA-Gelfleck, die Erfassung von Zeitrafferserien von Live-beschrifteten Zellen durch superauflösungsstrukturierte Beleuchtungsmikroskopie (SR-SIM) und die automatische Verfolgung von Nukleoidbewegungen.

Das Protokoll erlaubt die spezifische Kennzeichnung von mitochondrialen Nukleoiden in lebenden Zellen und die quantitative Untersuchung ihrer Bewegung in hoher Auflösung. Die Inkubation mit dem Fluoreszenzfarbstoff umgeht nur die Notwendigkeit von fluoreszierendem Protein über expression, vermeidet verwandte Artefakte und Einschränkungen und ermöglicht die Anwendung unseres Protokolls auf nicht transfizierbare Zellen. Um eine bevorzugte Nukleoidfärbung zu erreichen, sollte man SYBR Gold und nichts anderes unter den Bedingungen verwenden, die wir optimiert haben.

Andernfalls kann die gesamte zelluläre DNA gefärbt werden. Einen Tag vor dem Etikettierungsverfahren viermal 10 bis fünf HeLa-Zellen in zwei Millilitern Medium in einer 35-Millimeter-Petrischale kulturieren. Am nächsten Morgen waschen Sie die Zellen in zwei Milliliter PBS, bevor Sie einen Milliliter phenolrotes freies Kulturmedium und einen Milliliter der entsprechenden 2X-Etikettierlösung hinzufügen.

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Biologie Ausgabe 160 mitochondriales Nukleoid mitochondriale DNA asymmetrisches Cyanin DNA-Fluoreszenzfleck strukturierte Beleuchtungsmikroskopie Live-Zellmikroskopie

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