Dosage par phototaxie de cyanobactéries filamenteuses à l’aide d’un éclairage à lumière focalisée

Dans cet article

Résumé

Source : Weber, N. et al., Transformation naturelle, expression protéique et cryoconservation de la cyanobactérie filamenteuse Phormidium lacuna. J. Vis. Exp. (2022)

Cette vidéo présente un test focalisé basé sur des LED pour l’étude de la phototaxie chez les cyanobactéries filamenteuses. Les bactéries migrent vers la source lumineuse, formant une accumulation dense au centre éclairé, qui est visualisée et quantifiée par l’analyse de l’intensité des pixels de l’image capturée.

Protocole

Dosage de la phototaxie
1. Pour les expériences de phototaxis, préparez des supports de diodes électroluminescentes (LED) (ici, avec une imprimante 3D) dans lesquels les LED de 5 mm sélectionnées sont montées pour irradier une zone de 20 mm² de bas en haut (Figure 1). Si nécessaire, utilisez de nombreux supports de LED en parallèle, en connectant électriquement chaque LED via une résistance et un potentiomètre à une alimentation réglable. Mesurez et ajustez l’intensité des LED, en fonction de l’expérience. Assurez-vous que tout le cadre se trouve dans une pièce sombre ou un conteneur fermé et sombre.
2. Placez 8 ml du milieu contenant Phormidium lacuna dans une boîte de Pétri de 6 cm. Ajustez l’intensité lumineuse de la LED. Fermez la boîte de Pétri avec le couvercle et placez-la sur un support LED de sorte que la LED soit au centre de la boîte de Pétri.
3. Après la durée souhaitée (généralement 2 jours), capturez une image de la boîte de Pétri avec l’appareil photo d’un smartphone visant directement la position du traitement par la lumière. Utilisez un panneau LED blanc pour l’irradiation de l’échantillon. Utilisez les paramètres manuels de l’appareil photo ; éviter les reflets de lumière ; Ajustez toujours pour obtenir la même distance entre l’objectif de l’appareil photo et l’échantillon. Assurez-vous que les paramètres d’exposition donnent une image adaptée aux analyses ultérieures à l’aide d’ImageJ.
4. Quantifiez le diamètre du cercle central des filaments à l’aide du logiciel ImageJ.
  1. Ouvrez ImageJ, cliquez sur Fichier | Ouvrez, sélectionnez le fichier souhaité, puis cliquez sur Entrée.
  2. Sélectionnez le bouton Droit (avec une ligne droite). Appuyez sur le bouton gauche de la souris pour tracer une ligne d’une extrémité de la boîte de Pétri à l’extrémité opposée. Assurez-vous que la ligne passe par le centre du cercle de filaments.
  3. Appuyez sur Ctrl-K sur le clavier ou cliquez sur Analyser | Tracez le profil dans le menu ImageJ. Recherchez une fenêtre x-y avec des intensités de pixels tracées en fonction de la distance-un profil 1D de la boîte de Pétri. Assurez-vous que l’intensité de pixel la plus faible est légèrement supérieure à 0 et que la valeur la plus élevée est inférieure à 255.
  4. Estimez une valeur moyenne pour l’intensité des pixels à l’extérieur du cercle et une autre valeur moyenne pour l’intensité des pixels à l’intérieur du cercle. À la position y entre ces valeurs, estimez les valeurs x des deux côtés du cercle en pointant la souris sur ces positions. Notez les deux valeurs et calculez la différence.
  5. Obtenez la valeur x la plus élevée en pointant la souris sur l’axe y à droite. Notez que cette valeur e représente le diamètre de la boîte de Pétri. Si ce diamètre est de 5 cm, calculez le diamètre du cercle central du filament comme d/e × 5 cm.

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Résultats

Figure 1 : Expérience de phototaxie. À gauche : support LED avec 4 LED rouges, connecté à une alimentation réglable. Au-dessus de chaque LED, il y a une boîte de Pétri de 6 cm avec 8 ml d’une culture de Phormidium lacuna. À droite : Boîte de Pétri avec P....