Imagerie en temps réel des cellules en mitose
La mitose est la division des matières nucléaires hautement organisée et contrôlée qui survient au cours du cycle cellulaire. La mitose revêt une importance fondamentale pour assurer le bon développement organismal et pour la réparation, l’entretien et la croissance des tissus. Perturbation de ce processus ait été indiquée dans certaines maladies, comme le cancer. L’imagerie de cellules vivantes par microscopie fluorescente Time-lapse est l’une des méthodes plus courantes d’étudier la mitose chez laboratoires aujourd'hui.
Dans cette vidéo, nous allons présenter brièvement les phases de la mitose et traite ensuite des considérations expérimentales pour l’imagerie de cellules vivantes de ce processus cellulaire. Un protocole d’acquisition et d’analyse de données détaillées sera montré, et nous allons conclure avec quelques applications de cette technique.
Pour mieux comprendre ce que les scientifiques recherchent dans ces expériences d’imagerie, nous allons tout d’abord à pied à travers les étapes de la mitose.
Le cycle cellulaire décrit le processus général de division et la croissance cellulaire. La phase mitotique représente une courte portion de ce cycle, qui peut être subdivisée en six phases : à savoir la prophase prométaphase, métaphase, anaphase, télophase et cytocinèse.
Pendant la prophase, l’ADN se condense en soeur chromatides s’est joint au centromère. Dans le cytoplasme, deux principaux organites appelées centrosomes commencent à assembler les structures de microtubules — communément appelé axe fibres — dans un roue-comme le modèle.
La phase suivante, prométaphase, voit la rupture de la membrane nucléaire et assemblage d’un complexe de protéines, connues comme le kinétochore, au niveau des centromères. Cette phase voit aussi le lien entre les fibres du fuseau avec le kinétochore.
En métaphase, les chromosomes s’alignent à la plaque métaphasique, un plan imaginaire équidistant de deux centromères. Au cours de l’anaphase, chromosomes « briser » au centromère, avec soeur individuel chromatides migration vers les extrémités opposées de la cellule. En télophase, désassemble le fuseau mitotique et la chromatine commence à acétylations. Enfin, au cours de la cytokinèse — par l’intermédiaire de contraction d’une bague d’actine/myosine qui forme le « sillon de clivage » — la cellule-mère se divise en deux cellules filles.
Grâce à cette compréhension de la progression mitotique, nous allons jeter un regard sur les considérations d’ordre pratiques pour visualiser ce processus à l’aide de l’imagerie de cellules vivantes.
La première question à se poser est : Comment faire pour marquer les cellules afin de visualiser la mitose ? Les « balises » plus couramment utilisés pour cette expérience sont les molécules fluorescentes, qui absorbent la lumière à une longueur d’onde et émettent de la lumière à une autre longueur d’onde.
Dans l’ordre aux acides nucléiques étiquette, on peut utiliser un colorant cellule de liaison des ADN perméable, comme Hoechst. Pour le marquage des protéines telles que les microtubules, on peut utiliser des anticorps fluorescent étiquetés. Ce sont généralement des membrane imperméable, et donc les techniques de microinjection sont utilisées pour les insérer dans des échantillons.
Une autre stratégie consiste à étiquetage génétique, dans laquelle les cellules peuvent être manipulées pour exprimer les protéines fluorescent étiquetées qui étiquette les composants activement lors de la mitose, tels que les chromosomes. Lorsque vous travaillez avec des molécules fluorescentes, il faut éviter une exposition excessive à la lumière pour éviter le photoblanchiment.
Choisir le microscope droit est une décision aussi importante. Les deux microscopes plus couramment utilisés sont épifluorescente et confocale. Épifluorescence ou microscopie en champ large passe lumière sur le champ de vision complet, tandis que la microscopie confocale utilise des lasers à la lumière de se concentrer sur les points uniques.
Tandis qu’épifluorescente microscopes sont généralement moins chers, microscopes confocaux sont préférés car l’éclairage point offre une résolution optique accrue, produisant des images plus claires. Le seul point d’éclairage a également réduit la phototoxicité, ou augmenté la mort cellulaire provoquée par une exposition excessive à la lumière.
Maintenant que nous avons passé en revue quelques aspects expérimentaux, nous allons voir comment faire pour exécuter une expérience de visualisation mitose d’imagerie de cellules vivantes.
Cellules doivent être cultivées sur des plats en verre bas ou sur les lamelles, qui permet la meilleure visualisation de la mitose. Ensuite, elles doivent être placées dans un environnement contrôlé jusqu'à ce que l’étiquetage est effectué. Comme mentionné précédemment, le choix de la technique d’étiquetage dépend de l’expérience à portée de main. Après marquage, posez le plat de la culture de cellules dans la chambre spécialisée sur le microscope. Cela permet de cellule doit être conservée pendant l’imagerie, les conditions de culture.
Ensuite, selon la molécule étiquetage, définir les longueurs d’onde d’excitation et d’émission sur le microscope. D’acquisition de données, capturent des points dans le temps d’installation et la position de l’image. Dans ce contexte, les points dans le temps sont les instances au cours de laquelle des images seront acquises pour fournir une couverture visuelle complète pour tous les stades mitotiques. Postes de consulter les coordonnées X-Y sur la boîte de Pétri. En outre, pour chaque poste, on peut acquérir des images à différentes profondeurs de champ. Chaque image représente une tranche d’optique sur l’axe z. C’est pourquoi, ils sont collectivement connus comme Z-piles. Après avoir saisi tous les paramètres, les paramètres de test et puis asseyez-vous et profitez !
Ayant acquis les données time-lapse, il existe plusieurs façons de le présenter. Nous allons discuter de quelques-uns de ces moyens.
Un montage est l’une des façons plus courantes pour présenter les données time-lapse, où plusieurs images sont rangés dans un grille-comme le modèle basé sur le temps. Ces peuvent clairement voir la progression mitotique et permettent aux chercheurs de déterminer les informations comme le temps passé dans chaque phase mitotique. La combinaison de ces images dans l’ordre pour faire un « film » peut être une présentation plus dynamique.
Enfin, Z-piles obtenues à l’aide d’un microscope confocal peuvent être combinés pour présenter une reconstitution 3D d’un échantillon. Ceci peut indiquer avec précision les relations spatiales entre les pièces de l’appareil mitotique. Ceci est important car les composants qui ont l’air à côté de l’autre en 2D peuvent effectivement être très éloignés en trois dimensions.
Maintenant que vous savez comment faire pour exécuter une expérience d’imagerie de cellules vivantes, passons en revue quelques applications de cette technique.
La mitose est un élément essentiel du développement. Ici, les chercheurs ont isolé cerveaux embryonnaires de souris pour observer la mitose dans les cellules progénitrices neurales. Contrôlé division de ces cellules est essentielle à la fonction et la croissance du cerveau bon. Après isolement, cerveaux ont été sectionnées en utilisant un vibratome, souillées avec membrane perméable colorant acide nucléique-liaison et imagé par l’intermédiaire de la microscopie confocale à visualiser clairement la mitose de cellules progénitrices neurales.
Réparation de l’ADN est un processus cellulaire essentiel qui participe à la division et la croissance cellulaire. Dans cette expérience, les chercheurs ont étudié une protéine de réparation d’ADN que des foyers de formes, qui sont des taches ponctuées créés en réponse aux dommages à l’ADN. Résultats de l’analyse 3D et d’imagerie de cellules vivantes a mis en évidence la localisation de la protéine de réparation de l’ADN pendant tout le processus de division cellulaire.
Enfin, les chercheurs étudient des points de contrôle mitotiques, qui sont des points de « pause » où les conditions cellulaires sont évaluées avant la division continue. Dans la mitose, la broche Assemblée checkpoint ou SAC, assure une connexion correcte entre les chromosomes et le fuseau mitotique. Pour ce faire, les scientifiques micro SAC induisant des réactifs dans des embryons de mouche transgéniques et analysé mitose à l’aide de l’imagerie de cellules vivantes. Les résultats montrent kinétochores arrêtées, montrant des cellules qui ne parviennent pas à progresser à travers la mitose.
Vous avez juste regardé les vidéo de JoVE sur l’imagerie de cellules vivantes de la mitose. Après une introduction aux étapes de la mitose, cette vidéo présente les techniques d’analyse des données et considérations importantes pour l’imagerie de cellules vivantes. Enfin, les applications de cette technique ont été présentées. Vivre imagerie cellulaire a considérablement aidé les scientifiques à comprendre les mécanismes mitotiques relies au développement et l’entretien des tissus, la maladie. Comme toujours, Merci pour regarder !
La mitose est une forme de division cellulaire dans lequel le matériel génétique d’une cellule est réparti également entre deux cellules filles. La mi…
La mitose est la division des matières nucléaires hautement organisée et contrôlée qui survient au cours du cycle cellulaire. La mitose revêt une importance fondamentale pour assurer le bon développement organismal et pour la réparation, l’entretien et la croissance des tissus. Perturbation de ce processus ait été indiquée dans certaines maladies, comme le cancer. L’imagerie de cellules vivantes par microscopie fluorescente Time-lapse est l’une des méthodes plus courantes d’étudier la mitose chez laboratoires aujourd'hui.
Dans cette vidéo, nous allons présenter brièvement les phases de la mitose et traite ensuite des considérations expérimentales pour l’imagerie de cellules vivantes de ce processus cellulaire. Un protocole d’acquisition et d’analyse de données détaillées sera montré, et nous allons conclure avec quelques applications de cette technique.
Pour mieux comprendre ce que les scientifiques recherchent dans ces expériences d’imagerie, nous allons tout d’abord à pied à travers les étapes de la mitose.
Le cycle cellulaire décrit le processus général de division et la croissance cellulaire. La phase mitotique représente une courte portion de ce cycle, qui peut être subdivisée en six phases : à savoir la prophase prométaphase, métaphase, anaphase, télophase et cytocinèse.
Pendant la prophase, l’ADN se condense en soeur chromatides s’est joint au centromère. Dans le cytoplasme, deux principaux organites appelées centrosomes commencent à assembler les structures de microtubules — communément appelé axe fibres — dans un roue-comme le modèle.
La phase suivante, prométaphase, voit la rupture de la membrane nucléaire et assemblage d’un complexe de protéines, connues comme le kinétochore, au niveau des centromères. Cette phase voit aussi le lien entre les fibres du fuseau avec le kinétochore.
En métaphase, les chromosomes s’alignent à la plaque métaphasique, un plan imaginaire équidistant de deux centromères. Au cours de l’anaphase, chromosomes « briser » au centromère, avec soeur individuel chromatides migration vers les extrémités opposées de la cellule. En télophase, désassemble le fuseau mitotique et la chromatine commence à acétylations. Enfin, au cours de la cytokinèse — par l’intermédiaire de contraction d’une bague d’actine/myosine qui forme le « sillon de clivage » — la cellule-mère se divise en deux cellules filles.
Grâce à cette compréhension de la progression mitotique, nous allons jeter un regard sur les considérations d’ordre pratiques pour visualiser ce processus à l’aide de l’imagerie de cellules vivantes.
La première question à se poser est : Comment faire pour marquer les cellules afin de visualiser la mitose ? Les « balises » plus couramment utilisés pour cette expérience sont les molécules fluorescentes, qui absorbent la lumière à une longueur d’onde et émettent de la lumière à une autre longueur d’onde.
Dans l’ordre aux acides nucléiques étiquette, on peut utiliser un colorant cellule de liaison des ADN perméable, comme Hoechst. Pour le marquage des protéines telles que les microtubules, on peut utiliser des anticorps fluorescent étiquetés. Ce sont généralement des membrane imperméable, et donc les techniques de microinjection sont utilisées pour les insérer dans des échantillons.
Une autre stratégie consiste à étiquetage génétique, dans laquelle les cellules peuvent être manipulées pour exprimer les protéines fluorescent étiquetées qui étiquette les composants activement lors de la mitose, tels que les chromosomes. Lorsque vous travaillez avec des molécules fluorescentes, il faut éviter une exposition excessive à la lumière pour éviter le photoblanchiment.
Choisir le microscope droit est une décision aussi importante. Les deux microscopes plus couramment utilisés sont épifluorescente et confocale. Épifluorescence ou microscopie en champ large passe lumière sur le champ de vision complet, tandis que la microscopie confocale utilise des lasers à la lumière de se concentrer sur les points uniques.
Tandis qu’épifluorescente microscopes sont généralement moins chers, microscopes confocaux sont préférés car l’éclairage point offre une résolution optique accrue, produisant des images plus claires. Le seul point d’éclairage a également réduit la phototoxicité, ou augmenté la mort cellulaire provoquée par une exposition excessive à la lumière.
Maintenant que nous avons passé en revue quelques aspects expérimentaux, nous allons voir comment faire pour exécuter une expérience de visualisation mitose d’imagerie de cellules vivantes.
Cellules doivent être cultivées sur des plats en verre bas ou sur les lamelles, qui permet la meilleure visualisation de la mitose. Ensuite, elles doivent être placées dans un environnement contrôlé jusqu'à ce que l’étiquetage est effectué. Comme mentionné précédemment, le choix de la technique d’étiquetage dépend de l’expérience à portée de main. Après marquage, posez le plat de la culture de cellules dans la chambre spécialisée sur le microscope. Cela permet de cellule doit être conservée pendant l’imagerie, les conditions de culture.
Ensuite, selon la molécule étiquetage, définir les longueurs d’onde d’excitation et d’émission sur le microscope. D’acquisition de données, capturent des points dans le temps d’installation et la position de l’image. Dans ce contexte, les points dans le temps sont les instances au cours de laquelle des images seront acquises pour fournir une couverture visuelle complète pour tous les stades mitotiques. Postes de consulter les coordonnées X-Y sur la boîte de Pétri. En outre, pour chaque poste, on peut acquérir des images à différentes profondeurs de champ. Chaque image représente une tranche d’optique sur l’axe z. C’est pourquoi, ils sont collectivement connus comme Z-piles. Après avoir saisi tous les paramètres, les paramètres de test et puis asseyez-vous et profitez !
Ayant acquis les données time-lapse, il existe plusieurs façons de le présenter. Nous allons discuter de quelques-uns de ces moyens.
Un montage est l’une des façons plus courantes pour présenter les données time-lapse, où plusieurs images sont rangés dans un grille-comme le modèle basé sur le temps. Ces peuvent clairement voir la progression mitotique et permettent aux chercheurs de déterminer les informations comme le temps passé dans chaque phase mitotique. La combinaison de ces images dans l’ordre pour faire un « film » peut être une présentation plus dynamique.
Enfin, Z-piles obtenues à l’aide d’un microscope confocal peuvent être combinés pour présenter une reconstitution 3D d’un échantillon. Ceci peut indiquer avec précision les relations spatiales entre les pièces de l’appareil mitotique. Ceci est important car les composants qui ont l’air à côté de l’autre en 2D peuvent effectivement être très éloignés en trois dimensions.
Maintenant que vous savez comment faire pour exécuter une expérience d’imagerie de cellules vivantes, passons en revue quelques applications de cette technique.
La mitose est un élément essentiel du développement. Ici, les chercheurs ont isolé cerveaux embryonnaires de souris pour observer la mitose dans les cellules progénitrices neurales. Contrôlé division de ces cellules est essentielle à la fonction et la croissance du cerveau bon. Après isolement, cerveaux ont été sectionnées en utilisant un vibratome, souillées avec membrane perméable colorant acide nucléique-liaison et imagé par l’intermédiaire de la microscopie confocale à visualiser clairement la mitose de cellules progénitrices neurales.
Réparation de l’ADN est un processus cellulaire essentiel qui participe à la division et la croissance cellulaire. Dans cette expérience, les chercheurs ont étudié une protéine de réparation d’ADN que des foyers de formes, qui sont des taches ponctuées créés en réponse aux dommages à l’ADN. Résultats de l’analyse 3D et d’imagerie de cellules vivantes a mis en évidence la localisation de la protéine de réparation de l’ADN pendant tout le processus de division cellulaire.
Enfin, les chercheurs étudient des points de contrôle mitotiques, qui sont des points de « pause » où les conditions cellulaires sont évaluées avant la division continue. Dans la mitose, la broche Assemblée checkpoint ou SAC, assure une connexion correcte entre les chromosomes et le fuseau mitotique. Pour ce faire, les scientifiques micro SAC induisant des réactifs dans des embryons de mouche transgéniques et analysé mitose à l’aide de l’imagerie de cellules vivantes. Les résultats montrent kinétochores arrêtées, montrant des cellules qui ne parviennent pas à progresser à travers la mitose.
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La mitose est la division des matières nucléaires hautement organisée et contrôlée qui survient au cours du cycle cellulaire. La mitose revêt une importance fondamentale pour assurer le bon développement organismal et pour la réparation, l’entretien et la croissance des tissus. Perturbation de ce processus ait été indiquée dans certaines maladies, comme le cancer. L’imagerie de cellules vivantes par microscopie fluorescente Time-lapse est l’une des méthodes plus courantes d’étudier la mitose chez laboratoires aujourd'hui.
Dans cette vidéo, nous allons présenter brièvement les phases de la mitose et traite ensuite des considérations expérimentales pour l’imagerie de cellules vivantes de ce processus cellulaire. Un protocole d’acquisition et d’analyse de données détaillées sera montré, et nous allons conclure avec quelques applications de cette technique.
Pour mieux comprendre ce que les scientifiques recherchent dans ces expériences d’imagerie, nous allons tout d’abord à pied à travers les étapes de la mitose.
Le cycle cellulaire décrit le processus général de division et la croissance cellulaire. La phase mitotique représente une courte portion de ce cycle, qui peut être subdivisée en six phases : à savoir la prophase prométaphase, métaphase, anaphase, télophase et cytocinèse.
Pendant la prophase, l’ADN se condense en soeur chromatides s’est joint au centromère. Dans le cytoplasme, deux principaux organites appelées centrosomes commencent à assembler les structures de microtubules — communément appelé axe fibres — dans un roue-comme le modèle.
La phase suivante, prométaphase, voit la rupture de la membrane nucléaire et assemblage d’un complexe de protéines, connues comme le kinétochore, au niveau des centromères. Cette phase voit aussi le lien entre les fibres du fuseau avec le kinétochore.
En métaphase, les chromosomes s’alignent à la plaque métaphasique, un plan imaginaire équidistant de deux centromères. Au cours de l’anaphase, chromosomes « briser » au centromère, avec soeur individuel chromatides migration vers les extrémités opposées de la cellule. En télophase, désassemble le fuseau mitotique et la chromatine commence à acétylations. Enfin, au cours de la cytokinèse — par l’intermédiaire de contraction d’une bague d’actine/myosine qui forme le « sillon de clivage » — la cellule-mère se divise en deux cellules filles.
Grâce à cette compréhension de la progression mitotique, nous allons jeter un regard sur les considérations d’ordre pratiques pour visualiser ce processus à l’aide de l’imagerie de cellules vivantes.
La première question à se poser est : Comment faire pour marquer les cellules afin de visualiser la mitose ? Les « balises » plus couramment utilisés pour cette expérience sont les molécules fluorescentes, qui absorbent la lumière à une longueur d’onde et émettent de la lumière à une autre longueur d’onde.
Dans l’ordre aux acides nucléiques étiquette, on peut utiliser un colorant cellule de liaison des ADN perméable, comme Hoechst. Pour le marquage des protéines telles que les microtubules, on peut utiliser des anticorps fluorescent étiquetés. Ce sont généralement des membrane imperméable, et donc les techniques de microinjection sont utilisées pour les insérer dans des échantillons.
Une autre stratégie consiste à étiquetage génétique, dans laquelle les cellules peuvent être manipulées pour exprimer les protéines fluorescent étiquetées qui étiquette les composants activement lors de la mitose, tels que les chromosomes. Lorsque vous travaillez avec des molécules fluorescentes, il faut éviter une exposition excessive à la lumière pour éviter le photoblanchiment.
Choisir le microscope droit est une décision aussi importante. Les deux microscopes plus couramment utilisés sont épifluorescente et confocale. Épifluorescence ou microscopie en champ large passe lumière sur le champ de vision complet, tandis que la microscopie confocale utilise des lasers à la lumière de se concentrer sur les points uniques.
Tandis qu’épifluorescente microscopes sont généralement moins chers, microscopes confocaux sont préférés car l’éclairage point offre une résolution optique accrue, produisant des images plus claires. Le seul point d’éclairage a également réduit la phototoxicité, ou augmenté la mort cellulaire provoquée par une exposition excessive à la lumière.
Maintenant que nous avons passé en revue quelques aspects expérimentaux, nous allons voir comment faire pour exécuter une expérience de visualisation mitose d’imagerie de cellules vivantes.
Cellules doivent être cultivées sur des plats en verre bas ou sur les lamelles, qui permet la meilleure visualisation de la mitose. Ensuite, elles doivent être placées dans un environnement contrôlé jusqu'à ce que l’étiquetage est effectué. Comme mentionné précédemment, le choix de la technique d’étiquetage dépend de l’expérience à portée de main. Après marquage, posez le plat de la culture de cellules dans la chambre spécialisée sur le microscope. Cela permet de cellule doit être conservée pendant l’imagerie, les conditions de culture.
Ensuite, selon la molécule étiquetage, définir les longueurs d’onde d’excitation et d’émission sur le microscope. D’acquisition de données, capturent des points dans le temps d’installation et la position de l’image. Dans ce contexte, les points dans le temps sont les instances au cours de laquelle des images seront acquises pour fournir une couverture visuelle complète pour tous les stades mitotiques. Postes de consulter les coordonnées X-Y sur la boîte de Pétri. En outre, pour chaque poste, on peut acquérir des images à différentes profondeurs de champ. Chaque image représente une tranche d’optique sur l’axe z. C’est pourquoi, ils sont collectivement connus comme Z-piles. Après avoir saisi tous les paramètres, les paramètres de test et puis asseyez-vous et profitez !
Ayant acquis les données time-lapse, il existe plusieurs façons de le présenter. Nous allons discuter de quelques-uns de ces moyens.
Un montage est l’une des façons plus courantes pour présenter les données time-lapse, où plusieurs images sont rangés dans un grille-comme le modèle basé sur le temps. Ces peuvent clairement voir la progression mitotique et permettent aux chercheurs de déterminer les informations comme le temps passé dans chaque phase mitotique. La combinaison de ces images dans l’ordre pour faire un « film » peut être une présentation plus dynamique.
Enfin, Z-piles obtenues à l’aide d’un microscope confocal peuvent être combinés pour présenter une reconstitution 3D d’un échantillon. Ceci peut indiquer avec précision les relations spatiales entre les pièces de l’appareil mitotique. Ceci est important car les composants qui ont l’air à côté de l’autre en 2D peuvent effectivement être très éloignés en trois dimensions.
Maintenant que vous savez comment faire pour exécuter une expérience d’imagerie de cellules vivantes, passons en revue quelques applications de cette technique.
La mitose est un élément essentiel du développement. Ici, les chercheurs ont isolé cerveaux embryonnaires de souris pour observer la mitose dans les cellules progénitrices neurales. Contrôlé division de ces cellules est essentielle à la fonction et la croissance du cerveau bon. Après isolement, cerveaux ont été sectionnées en utilisant un vibratome, souillées avec membrane perméable colorant acide nucléique-liaison et imagé par l’intermédiaire de la microscopie confocale à visualiser clairement la mitose de cellules progénitrices neurales.
Réparation de l’ADN est un processus cellulaire essentiel qui participe à la division et la croissance cellulaire. Dans cette expérience, les chercheurs ont étudié une protéine de réparation d’ADN que des foyers de formes, qui sont des taches ponctuées créés en réponse aux dommages à l’ADN. Résultats de l’analyse 3D et d’imagerie de cellules vivantes a mis en évidence la localisation de la protéine de réparation de l’ADN pendant tout le processus de division cellulaire.
Enfin, les chercheurs étudient des points de contrôle mitotiques, qui sont des points de « pause » où les conditions cellulaires sont évaluées avant la division continue. Dans la mitose, la broche Assemblée checkpoint ou SAC, assure une connexion correcte entre les chromosomes et le fuseau mitotique. Pour ce faire, les scientifiques micro SAC induisant des réactifs dans des embryons de mouche transgéniques et analysé mitose à l’aide de l’imagerie de cellules vivantes. Les résultats montrent kinétochores arrêtées, montrant des cellules qui ne parviennent pas à progresser à travers la mitose.
Vous avez juste regardé les vidéo de JoVE sur l’imagerie de cellules vivantes de la mitose. Après une introduction aux étapes de la mitose, cette vidéo présente les techniques d’analyse des données et considérations importantes pour l’imagerie de cellules vivantes. Enfin, les applications de cette technique ont été présentées. Vivre imagerie cellulaire a considérablement aidé les scientifiques à comprendre les mécanismes mitotiques relies au développement et l’entretien des tissus, la maladie. Comme toujours, Merci pour regarder !
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Q1: What are the six phases of mitosis?
Mitosis consists of prophase, prometaphase, metaphase, anaphase, telophase, and cytokinesis. During prophase, DNA condenses into sister chromatids and centrosomes assemble spindle fibers. Prometaphase involves nuclear membrane breakdown and kinetochore assembly. Metaphase aligns chromosomes at the metaphase plate. Anaphase separates sister chromatids to opposite cell ends. Telophase disassembles the spindle and decondenses chromatin. Cytokinesis divides the parent cell into two daughter cells via an actin/myosin cleavage furrow.
Q2: How do scientists label cells for live cell imaging of mitosis?
Scientists use fluorescent molecules that absorb light at one wavelength and emit at another. DNA binding dyes like Hoechst label nucleic acids and are cell permeable. Fluorescently tagged antibodies label proteins such as microtubules but require microinjection since they're membrane impermeable. Genetic labeling allows cells to express fluorescently tagged proteins that mark mitotic components like chromosomes. Excessive light exposure must be avoided to prevent photobleaching.
Q3: Why is confocal microscopy preferred over epifluorescent microscopy for mitosis imaging?
Confocal microscopy uses lasers to focus light onto single points, providing increased optical resolution and clearer images compared to epifluorescent microscopy, which passes light over the entire field of view. The point illumination in confocal microscopy also reduces phototoxicity, or increased cell death caused by excessive light exposure. Although confocal microscopes are more expensive, their superior image quality and reduced cell damage make them the preferred choice for detailed mitotic visualization.
Q4: What are Z-stacks and why are they important in mitosis imaging?
Z-stacks are multiple optical slices captured at different depths of field along the Z-axis for each position on the culture dish. They allow researchers to reconstruct three-dimensional images of mitotic cells, accurately revealing spatial relationships between mitotic machinery components. This is critical because structures appearing adjacent in two-dimensional images may actually be far apart in three dimensions, providing essential information about the true organization of the dividing cell.
Q5: How are time-lapse imaging results typically presented to show mitotic progression?
Montages are the most common presentation method, displaying multiple images in a grid-like pattern based on time to clearly show mitotic progression and allow determination of time spent in individual phases. Sequential combination of these images creates dynamic movies for more engaging presentation. Confocal Z-stacks can be combined to generate 3D recreations that reveal spatial relationships between mitotic components with greater accuracy than 2D analysis alone.
Q6: What experimental setup is required before acquiring live cell imaging data?
Cells must be cultured on glass bottom dishes or coverslips for optimal visualization. They're maintained in a controlled environment until labeling is performed using the appropriate technique. After labeling, the culture dish is placed into a specialized microscope chamber that maintains cell culture conditions during imaging. Excitation and emission wavelengths are set based on the labeling molecule, and time points and X-Y positions are configured to capture complete coverage of all mitotic stages.
Q7: How is live cell imaging of mitosis applied to studying cell division?
Live cell imaging reveals mitotic mechanisms critical for understanding cell division proliferation cancer and development. Researchers use it to observe neural progenitor cell division during brain development, track DNA repair protein localization throughout division, and study spindle assembly checkpoints that pause division when chromosomes aren't properly connected. These applications have substantially helped scientists understand how mitosis is biologically controlled and how disruption of this process contributes to diseases like cancer.
Chapitres dans cette vidéo
0:00
Overview
1:00
Stages of Mitosis
2:53
Experimental Considerations
4:55
Running a Live Cell Imaging Experiment to Visualize Mitosis
6:26
Data Presentation and Analysis
7:26
Applications
9:18
Summary