אנו מתארים קיבעון, פרפין הטבעה וטכניקות דק אופטים עבור biofilms מושבת חיידקים. בדגימות מוכן, דפוסי ביטוי בתיוג וכתבת biofilm ניתן לאבחן באמצעות מיקרוסקופ.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
אנו מתארים קיבעון, פרפין הטבעה וטכניקות דק אופטים עבור biofilms מושבת חיידקים. בדגימות מוכן, דפוסי ביטוי בתיוג וכתבת biofilm ניתן לאבחן באמצעות מיקרוסקופ.
חלוקתה באמצעות הטבעה פרפין היא טכניקה הוקמה באופן כללי במערכות האיקריוטים. כאן, אנו מספקים שיטה הקיבעון, הטבעה, ואת חלוקתה של biofilms בשלמותם המושבה חיידקים באמצעות perfused פרפין. להתאים שיטה זו לשימוש על המושבה biofilms, אנחנו פיתח טכניקות לשמירה על כל דגימה על מצע הגידול שלה, למינציה זה עם overlayer אגר, נוספו ליזין הפתרון מקבע. אלה אופטימיזציות לשפר את שימור הדגימה של שימור תכונות micromorphological. דוגמאות שהוכנו באופן זה נתונות דק חלוקתה והדמיה באמצעות מיקרוסקופ אור, זריחה, שידור. אנחנו החלת טכניקה זו המושבה biofilms של Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas synxantha, Bacillus subtilis ויבריו cholerae. רמה גבוהה של פירוט הגלויות בדגימות שנוצר על ידי שיטה זו, בשילוב עם זן כתבת הנדסה או השימוש של צבע ספציפי, יכול לספק תובנות מרגש הפיזיולוגיה והפיתוח של קהילות מיקרוביאלי.
רוב החיידקים יש את היכולת ליצור biofilms, קהילות של תאים מחוזק ע י מטריצות מתוצרת עצמית. ניתן לגדל Biofilms בסוגים רבים של כיוונונים פיזית, עם משטרים שונים של הוראה התזונתי, המצע. מבחני ספציפי עבור ביופילמים נוטים להניב מבנים multicellular לשחזור, ואת לארכיטקטורות נפוצות שנצפו phylogenetically מגוון מינים הקהילה או ברמה מאקרוסקופית. כאשר חיידקים גדלים כמו מושבות בינוני מוצק תחת אווירה, מורפולוגיה מאקרוסקופית מוסרת מידע אודות היכולת לייצור מטריקס, לעיתים קרובות עולה בקנה אחד עם אחרים תכונות 1,2,3. הארכיטקטורה הפנימית של מושבות חיידקים יכולים גם לספק רמזים לגבי כימיה biofilm ספציפיים, פיזיולוגיה, אבל היה קשה לאפיין. היישומים האחרונים של טכניקות cryoembedding ו- cryosectioning למושבות חיידקים אפשרו הדמיה והדמיה של תכונות ספציפיות החלטה חסרת תקדים 4,5,6. עם זאת, מחקרים ברקמות בעלי חיים הראו כי פרפין הטבעה ומוצריה מעולה של מורפולוגיה בהשוואה cryoembedding 7 שימש כדי להמחיש חיידקים רקמות 8,9. לכן פיתחנו פרוטוקול קיבוע, פרפין הטבעה של דק חלוקתה של מושבת חיידקים biofilms. כאן, אנו נתאר את הכנת Pseudomonas aeruginosa PA14 המושבה-biofilm דק סעיפים 10,11, אבל אנחנו גם בהצלחה החלת טכניקה זו biofilms הנוצרת על-ידי החיידק Pseudomonas synxantha, Bacillus subtilis, ו ויבריו cholerae12.
התהליך של הטמעה-פרפין, דק-חלוקתה biofilms עוקב אחר פשוט הגיון. ראשית, biofilms עטוף בשכבה של אגר לשמר מורפולוגיה במהלך העיבוד. שנית, עטוף-biofilms טובע לשבועיים כדי crosslink מקרומולקולות, לשמר את micromorphology. אלה מכן מיובש עם אלכוהול, פינה עם הממס יותר לא קוטביים הינם הסתננו ואז עם פרפין נוזלי. לאחר שחדר, הדגימות מוטבעים לגושי שעווה על חלוקתה. סעיפים לחתוך, רכוב על שקופיות, ואז ולמיומנות כדי להחזיר אותם למצב יותר מקורי. מנקודה זו, ניתן צבעונית או מכוסה הרכבה בינונית לבדיקה מיקרוסקופית.
פרוטוקול זה מייצר חלקים דקים של חיידקים פתוגנים המועברים במזון מתאים לבדיקה היסטולוגית. המושבה biofilm substructures גלויים כאשר סעיפים דקים שהוכן בשיטה זו הם צילמו על ידי מיקרוסקופ אור. Biofilms יכול להיות גם גדל על כתמי פלורסנט המכיל מדיה ספציפיים עבור תכונות בודדות או צבעונית בשלב התייבשות, מייד לפני הרכבה (שלבים 9.5-9.6). לבסוף, ניתן לתכנן חיידקים כדי לייצר חלבונים פלורסנט אופנה מכוננת או מוסדר ומאפשר בחיי עיר הדיווח של התא הפצה או גנים ביטוי בתוך קהילות אלה. השתמשנו בשיטות אלה כדי לקבוע המושבה biofilm עומק תא הפצה, הפצה מטריקס, דפוסי הצמיחה, ייתכן גנים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. גידול של Pseudomonas aeruginosa Biofilms המושבה
2. הכנת הפתרון מקבע
3. ישירה ליישום של מקבע המושבה Biofilm [אופציונלית]
הערה: מצאנו כי biofilm מורפולוגיה נשמר בצורה הטובה ביותר כאשר הכיסוי אגר נוספת לפני קיבוע. עם זאת, שלב זה מהווה גם שינוי בתנאים סביבתיים יכולים להשפיע על ביטוי גנים. כתב פלורסנט ביטוי דפוסי צריכה ולכן אפשר יהיה לאמתו באמצעות פרוטוקול נפרד שבו הצעד קיבוע מבוצע לפני התוספת של הכיסוי אגר, כפי שמתואר כאן.
4. overlaying מושבות עם אגר
5. קיבוע
6. דוגמת עיבוד: מאגר לשטוף, התייבשות, סליקה, הסתננות
7. דוגמאות הטבעה
8. חלוקתה
9. חום-תיקון התייבשות, הרכבה
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
שיטה זו יוצרת biofilm דק-סעיפים שבה תכונות מורפולוגיות שונות ואזורי גנים יכולים לדימות על ידי DIC, מיקרוסקופיה פלורסצנטיות, TEM. בעוד DIC הדמיה באמצעות 40 X שמן טבילה המטרה יכול להיות מספיק כדי להראות כמה תכונות מורפולוגיות (איור 2E), מצאנו כי קרינה פלואורסצנטית מיקרוסקופיה של זנים מתוכנן חלבון פלואורסצנטי צורונים אקספרס מספקת משופרת ויזואליזציה של התפלגות התא בתוך המדגם (איור דו-ממדי). תמונות של מקטעים בודדים ניתן להשתמש ביריעות...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דגימות רקמה הטבעה-פרפין, דק-חלוקתה היא טכניקה היסטולוגית הקלאסי מאפשר הדמיה של מבנה מיקרו-מורפולוגי, משמש בדרך כלל על רקמות האיקריוטים ולאחר הוחלה בהצלחה מסוימת על חיידקים דגימות8 ,9. בעוד cryoembedding מאפשר שמירה חזקה של אות אנדוגני, immunofluorescent, פרפין הטבעת היא כלל עדיף כפי ומוצריה יותר מורפולוגיה16. בהתאמת בשיטה זו עבור יישום כדי חיידקים פתוגנים המועברים במזון, התמקדנו מאפיינים ייחודיים למערכת שלנו. התאים ואת מטריצה של רקמות לעי...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים אין לחשוף.
עבודה זו נתמכה על ידי ה-NSF הקריירה פרס 1553023 ופרס NIH/NIAID R01AI103369.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 5 3/4 אינץ' פיפטה פסטר | פישר סיינטיפיק | 13-678-6A | נרכש מחנויות ביולוגיות אוניברסיטאיות |
| אגר | טקנובה | A7777 | |
| בקבוק שואב בוכנר (ואקום) | פיירקס | 5340 | נרכש מחנויות ביוגרפיות אוניברסיטאיות |
| עט סימון עמיד כימית | VWR | 103051-182 | יצרן: לק |
| שקוף Leica | חנות קנתה | ||
| קונגו אדום מחוון כיתה | VWR | AAAB24310-14 | יצרן: אלפא Aesar |
| Coomassie Blue | VWR | EM-3340 | יצרן: EMD Millipore |
| TRIS-buffered מדיום הרכבה (עם DAPI) | פישר סיינטיפיק | 50 247 04 | יצרן: אלקטרונים מיקרוסקופיה מדעי |
| הטמעת עובש | פנימית מודפסת בתלת מימד | ||
| (מסחרית) | מדעי מיקרוסקופיה אלקטרונית | 70182 | |
| אתנול 200P | Decon Labs, Inc. | 2701 | נרכש מחנויות ביולוגיות אוניברסיטאיות |
| מברשת | נקנתה, מברשת צבע | ||
| כיסויי זכוכית 60x22 מ"מ | פישר סיינטיפיק | 12-519-21C | |
| זכוכית לחות Mailer | טד פלה | 21043 | 20 שקופיות |
| Histoclear-II, חומר ניקוי על בסיס שמן תפוז | פישר סיינטיפיק | 50 899 90150 | יצרן: National Diagnostics |
| Histosette, הטמעת Casette | Fisher Scientific | 15 182 701A | |
| L-ליזין הידרוכלוריד | פישר סיינטיפיק | BP386 100 | |
| להבי מיקרוטום בפרופיל נמוך | פישר סיינטיפיק | 22 210 048 | יצרן: Sturkey |
| מיקרופיפטה | VWR | 89080-004 | חבילת פרומו |
| טיפים למיקרופיפטה | ראה סעיף | הערות ראה סעיף הערות | עמ' 10 (פישר סיינטיפיק, 02 707 469), עמ' 200 (VWR, 89079-474), עמ' 1250 (VWR, 89079-486) |
| Microtome | פישר סיינטיפיק | 905200U/00016050 | דגם: HM355S, יצרן: מיקרום, לא קטלוג, קטלוג ספקים # 905200U/00016050 |
| פורמלדהיד, 37% מימי (פורמלין)Ricca | Chemical | RSOF0010-500A | |
| Paraplast Xtra (שעוות פרפין) | VWR | 15159-486 | יצרן: McCormick Scientific |
| ריבוע כלי פטרי 100x100x15 מ"מ | מוצרים חד פעמיים למעבדה | D210-16 | |
| אשלגן כלורי | EMD כימיקלים | PX1405-1 | רכיב של מי מלח חוצץ פוספט, מוכן בבית |
| אשלגן פוספט | פישר סיינטיפיק | P380-500 | רכיב של מי מלח חוצץ פוספט, מוכן בבית |
| סכיני גילוח | VWR | 55411-050 | נרכש מחנויות ביולוגיות אוניברסיטאיות |
| מחמם שקופיות | פישר סיינטיפיק | NC0865259 | ללא קטלוג, קטלוג ספקים # 12857D |
| נתרן כלורי | VWR | 0241-1KG | רכיב של מי מלח חוצץ פוספט, מוכן בבית |
| נתרן פוספט | VWR | BDH9296.500 | , רכיב של מי מלח חוצץ פוספט, מוכן בבית |
| שקופיות היסטולוגיה של סופרפרוסט | פישר סיינטיפיק | 12-544-2 | |
| אמבט מים לציפה רקמות | NC0815797 פישר סיינטיפיק | יצרן: טד פלה, קטלוג ספקים # 28156-B | |
| מעבד רקמות אוטומטי | פישר סיינטיפיק | 813160U/Q#00009061 | דגם: מעבד רקמות STP120 |
| טריפטון | טקנובה | T9012 | |
| Teknova | Y9010 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.