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Artículo de método

Imágenes de lapso de tiempo para monitorear la propagación transcelular de proteínas similares a priones en nematodos transgénicos

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8 de julio de 2025

En este artículo

Resumen

Fuente: Nussbaum-Krammer, C. I., et al. Investigación de la propagación y toxicidad de proteínas similares a priones utilizando el organismo modelo de metazoos C. elegans. J. Vis. Exp. (2015)

Este video muestra el procedimiento para la obtención de imágenes in vivo de C. elegans que expresan proteínas similares a priones marcadas con proteína fluorescente roja. El protocolo consiste en inmovilizar nematodos en una almohadilla de agarosa para la microscopía confocal de lapso de tiempo, revelando la agregación y el transporte de proteínas dentro y entre las células. Esta técnica es crucial para estudiar la agregación de proteínas relacionadas con enfermedades neurodegenerativas.

Protocolo

1. Monitoreo de la propagación transcelular de proteínas similares a priones mediante imágenes de lapso de tiempo in vivo

NOTA: Cultive líneas de tipo silvestre (WT) (N2) y transgénicas de C. elegans de acuerdo con los métodos estándar y controle cuidadosamente la temperatura de cultivo.

  1. Generar líneas transgénicas de C. elegans que expresen la proteína similar a un prión, marcadas con una proteína fluorescente roja monomérica (mRFP).
  2. Preparar poblaciones sincronizadas por puesta de huevos o blanqueo de acuerdo con métodos estándar.
    1. Sincronización por puesta de huevos
      1. Transfiera de 10 a 20 adultos grávidos en un plato y déjelos poner huevos durante 1 a 2 horas. Retire a los adultos del plato y deje que la progenie crezca hasta la edad deseada.
    2. Sincronización por blanqueo
      1. Recoja una población no sincronizada de adultos grávidos y blanquee con una solución alcalina de hipoclorito (250 mM de hidróxido de sodio (NaOH) y dilución 1:4 (v/v) de lejía comercial en agua (H2O)). Lavar los huevos dos veces (218 x g durante 1 min) con tampón M9 (21 mM Na, 2HPO,4·7H,2O (hidrogenofosfato disódico, heptahidratado), 22 mM (dihidrogenofosfato potásico), KH2PO4, 86 mM cloruro sódico (NaCl), 1 mM MgSO,4·7H,2O (sulfato de magnesio heptahidratado), añadirdH2O hasta 1 L).
      2. Permita que eclosionen en el tampón M9 con una agitación suave durante la noche (O/N) a 20 °C. El desarrollo de los gusanos se detendrá en la etapa L1 en ausencia de una fuente de alimento, dejando una población sincronizada. Transfiera las L1 a placas frescas de medios de crecimiento de nematodos (NGM) sembradas con la bacteria OP50 E. coli y deje que la progenie se desarrolle hasta la edad deseada.
  3. Prepare almohadillas de agarosa al 2% (en H2O) en un portaobjetos de microscopio como se describe.
    1. Prepare dos portaobjetos de microscopio con cinta adhesiva colocada en toda su longitud para utilizarlos como espaciadores. Coloque un tercer portaobjetos de microscopio entre ellos.
    2. Disolver la agarosa al 2% en H2O y pipetear una gota en el portaobjetos limpio.
    3. Coloque un cuarto portaobjetos perpendicular a los otros tres portaobjetos encima de la gota de agar. Presiónelo suavemente hacia abajo para aplanar la almohadilla hasta que tenga el mismo grosor que la cinta de etiquetado.
    4. Déjalo secar durante 1 minuto antes de quitar los espaciadores y separar suavemente los portaobjetos. La almohadilla de agar se pegará a uno de ellos.
  4. Pipetee ~10 μl de anestésico (2 mM de levamisol en tampón M9) en la almohadilla y transfiera ~10 animales con una púa de alambre de platino. Cubra con un cubreobjetos (~22 x 22 mm) y tome imágenes dentro de 1 hora.
  5. Alternativamente, para adquirir películas durante un período de tiempo más largo o para reducir aún más la posibilidad de cualquier movimiento de los animales, use una combinación de anestésico e inmovilización con perlas.
    1. Prepare almohadillas de agarosa al 10% (en tampón M9) como se describe y agregue gusanos a la solución estándar de tamaño de nanoesfera de 3 μl (perlas de poliestireno, 100 nm) más 3 μl de anestésico (4 mM de levamisol en tampón M9). Cubra suavemente con un cubreobjetos. Para evitar la desecación, selle el cubreobjetos con VALAP (una mezcla de cantidades iguales de vaselina, lanolina y cera de parafina).
  6. Imagen de gusanos inmovilizados utilizando un microscopio confocal.
    NOTA: Los resultados se obtienen utilizando un microscopio confocal AF de disco giratorio equipado con una cámara EM-CCD y un software de análisis de imágenes y automatización de microscopía como MetaMorph que describe los detalles a continuación, pero también se pueden utilizar otros sistemas de imágenes confocales comparables.
    1. Utilice el objetivo de aceite 63X o 100X/1.4NA y coloque el portaobjetos del microscopio que contiene gusanos en el soporte del portaobjetos del microscopio.
    2. Abra el software. Ajuste la potencia del láser y los filtros para la obtención de imágenes mRFP. Utilice el láser de 561 nm al 10% de potencia y el filtro de emisiones >600 nm.
    3. Abra "Adquisición multidimensional". En la pestaña "Principal", marque las casillas "Timelapse" y "Run Journals" (Enfoque automático de hardware: desactivado).
    4. En la pestaña "Guardar", seleccione o cree la carpeta del directorio donde se deben guardar los archivos. Asigne un nombre al archivo.
    5. En la pestaña "Longitud de onda", seleccione la iluminación adecuada y ajuste la exposición y la ganancia. Utilice "YokoQuad Red" (o una configuración de iluminación equivalente para imágenes mRFP) con una exposición entre 100 y 300 mseg y una ganancia de cámara entre 100 y 300, dependiendo de la muestra individual (evaluada mediante el uso de la imagen en vivo).
    6. En la pestaña "Timelapse", seleccione "Número de puntos de tiempo" = 301, "Duración" = 5 min y "Tiempo/Intervalo" = 1 seg.
    7. En la pestaña "Diarios", seleccione Diario: "AFC SET Z HOLD" y "AFC Return to Z HOLD", Tipo: "Especial" (dos veces), Punto inicial: "Punto de inicio del tiempo" y "Punto de fin del tiempo". Esta opción de enfoque automático es importante para obtener imágenes de la misma sección durante un período de tiempo más largo.
    8. Cuando se complete la configuración, presione "Adquirir". El video de lapso de tiempo se guarda como archivos TIFF separados.

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Divulgaciones

No se han declarado conflictos de interés.

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Reactivo
Estándares de tamaño de nanosfera 100 nmTermocientífico3100A
LevamisolsigmaL-9756
equipo
Centrífuga refrigerada Sorvall Legend XTR, 120VACTermocientífico75004521http://www.coleparmer.com/Product/Thermo_Scientific_Sorvall_Legend_
XTR_Refrigerated_Centrifuge_120
VAC/EW-17707-60
Replicador de 96 pinesScionomixhttp://www.scinomix.com/all-products/96-pin-replicator/
Agitador de incubación HiGro de alta capacidadDigilabhttp://www.digilabglobal.com/higro
Dispensador de reactivos Multidrop CombiTitulaciónhttp://groups.molbiosci.northwestern.edu/hta/titertek.htm
Estación de trabajo automatizada Biomek FX AP96Beckman Coulterhttp://groups.molbiosci.northwestern.edu/hta/biomek_multi.htm
Agitador Innova44New Brunswickhttp://www.eppendorf.com/int///index.php?sitemap=2.3&pb=d78efbc05310ec
04&action=productos&contentid=1&
catálogonodo=83389
M205 FALeicahttp://www.leica-microsystems.com/de/produkte/stereomikroskope-makroskope/fluoreszenz/details/product/leica-m205-fa/
ORCA-R2 C10600-10BDegipto Cámara CCDHamamatsuhttp://www.hamamatsu.com/jp/en/community/life_science_camera/product/search/C10600-10B/index.html
Microscopio confocal AF de disco giratorioLeicahttp://www.leica-microsystems.com/products/light-microscopes/life-science-research/fluorescence-microscopes/details/product/leica-sd-af/
Cámara Falcon 4M60Teledyne Dalsahttp://www.teledynedalsa.com/imaging/products/cameras/area-scan/falcon/PT-41-04M60/
software
Software de automatización de microscopía y análisis de imágenes MetaMorphDispositivos moleculareshttp://www.moleculardevices.com/products/software/meta-imaging-series/metamorph.html
Software de análisis de imágenes Hamamatsu SimplePCIInstrumentos Meyerhttp://meyerinst.com/imaging-software/hamamatsu/index.htm
ImagenJNihhttp://rsbweb.nih.gov/ij/download.html
Plugin wrMTrck para ImageJhttp://www.phage.dk/plugins/wrmtrck.html
Cepas de C. elegans
N2 (WT)Centro de Genética de Caenorhabditis (CGC)http://www.cgc.cbs.umn.edu/strain.php?id=10570

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