$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
המתודולוגיה קלם המובאים כאן לחקור את ההשפעה של ביטוי חלבון נגיפי על קרום התא שימש בהצלחה לפני התירי את בזכות שכפול-הקשורים מבנים, בעיקר קרום כפול שלפוחית (DMVs)21, כמו גם לקבוע אבני הבניין קריטי הנדרש כדי ליצור אלה הנוצרות על-ידי בזכות מבנים23. שימו לב כי בעבודתנו הראשונים באמצעות קלם ללמוד בזכות שכפול21, גירסה קצת שונה של הפרוטוקול המתואר כאן יושם. באותו מחקר, דיסקים ספיר עבה מ מ 0.05 קונבנציונאלי, ללא דפוס אלפא-נומריים, שימשו שבו תבנית הפניה נוצר על ידי פחמן ציפוי אותם עם רשת finder למעלה (ראה טבלה של חומרים). גירסת פרוטוקול הנוכחי יכול להיות בסופו של דבר מיושם, עם יתרון כי המוביל "A" HPF ניתן להשתמש ישירות, ללא צורך כורתים אותו כמו איור 3א. לחלופין, כאמור בפרוטוקול, עבה "A" המוביל יכול להיות מנוצל (ראה טבלה של חומרים) עם דיסקים ספיר בדוגמת, ללא הצורך של חברת "B".
מעניין, פרוטוקול זה יכול להיות מיושם לא רק ללמוד דגימות BSL-1, כגון תאים transfected עם חלבונים ויראלי כפי שמתואר כאן ושם19,23, אלא גם ללמוד תאים הנגועים בנגיף. למרות עבודה עם פתוגנים האנושית היא בדרך כלל מוגבלת למעבדות BSL-2 ו- BSL-3, במדינות מסוימות זה עדיין אפשרי לבצע הקפאה-הנייח בתנאים אלה אבטחה. אלה BSL-2, מעבדות BSL-3 איפה ויטריפיקציה אינה אפשרית, בשל תקנות מקומיות או העדר של מכונת HPF, תאים הנגועים בנגיף ניתן עדיין להכין בשיטה זו אם קיבוע כימי עם aldehydes יבוצע בתיאום מראש. כלומר לפני שעזב את המתקנים BSL-2 או BSL-3. יתר על כן, aldehydes צריך לכלותה מיד לאחר קיבוע לשמור את פלורסצנטיות, בעוד שאר הפרוטוקול היא זהה לזו המתוארת כאן. טכניקה זו יכולה להיחשב מיותר כי התאים קבועים פעמיים, מבחינה כימית, דרך ויטריפיקציה. עם זאת, פרוטוקול קיבוע זוגי זה מוביל אכן הרבה יותר טוב שימור DMVs בזכות-induced בהשוואה DMVs נמצאו תאים נתון קיבוע כימי לבד21.
עוד שינויים ולפתרון הקורא נקרא את הערות במהלך החלק פרוטוקול של כתב היד הזה. הערות אלו מתארים כדי למנוע pitfalls, וכן חלופות להתגבר על הקשיים בשם שעלולות להתעורר בעת ביצוע בשיטה זו.
המתחייב הראשי להחלת טכניקה זו היא מכונת HPF. מתי הקפאה-שיתק התאים באמצעות HPF הוא לא ריאלי (העדר מכונת HPF) או לא נדרש (כאשר שימור ממברנה אינו צריך להיות אופטימלי), תאים יכולים להיות כימי קבוע, לאחר מכן מוכן, נותחו על ידי EM8, 9,10,11,12,13,14,15,16,17,18 ,19. אפשרות זו אינה דורשת שימוש דיסקים ספיר, אבל התא מנות תרבות עם דפוסים gridded לרילוקיישן תאים או תא אשכולות. היתרון העיקרי של השימוש של הכלים האלה הוא שלהם בקוטר גדול יותר בהשוואה דיסקים ספיר, המאפשר הקרנת הסרט פני שטחים גדולים יותר. לפיכך, היישום של פרוטוקול קלם זה יושם בהצלחה כדי לחקור את ההשפעה של תרכובת אנטי נגד בזכות15 או לדמיין את rearrangements ממברנה שנגזרות החלבונים nonstructural של noroviruses19. על נושא אחר ניתן להגביל את הביצועים של שיטה זו הוא בהעדר מכשיר FS מסחרי. במקרה זה, מערכות בסיסי FS תוצרת בית יכול להיות מנוצל במקום. למרות מכונות ונדינג FS עשויים להפחית את התקלות טיפול, תוצרת בית, משמש בהצלחה למשל-קנט מקדונלדס30 ומעבדות פול. וולטר.
לגבי קיבוע כימי, הפרוטוקול המתואר כאן מבטיח של האופטימלית שימור מבנים תאיים20. לכן, במקרה המכשירים HPF ו- FS הנ ל זמינים, vitrifying את התאים עניין יהיה מועדף.
חלופות עתידי לגישה זו קלם כוללים את האפשרות להשתמש בשיטה זו לא רק לרכוש מידע 2D ברמת ultrastructural, אלא גם כדי לקבל נתוני תלת-ממד על הארכיטקטורה של הממברנה, אברון. שינויים שנגרמו על ידי וירוסים. השיטות 3D-EM, לרבות טומוגרפיה אלקטרון (ET) ואלקטרון יון ממוקד לסריקת קרן (שיקרתי-SEM) (שמתואר בהרחבה29), יכול להיות מיושם גם בתאים שלא הוכנו בעקבות זה הנוכחי פרוטוקול21, 31. בנוסף, 3D היתה אפשרות גם לקבל מידע ברמת LM, כאשר באמצעות מיקרוסקופ קונפוקלי, המאפשר הרכישה של z-במחסן. למעשה, אפשרות זו מומלצת מאוד כאשר מתאם מדויק בין datasets באימות LM ו- EM הוא הרצוי (ראה לדוגמה17). המידע הכלול z 3D-במחסן מסייע לשיפור הקשר עם תמונות TEM 2D. לפיכך, בתרחיש כזה, הכי מתאים תמונות LM ו- EM יכול להיות שנבחרו ונחשפו ואז לאחד התוכנה המתאם זמינים, כגון ה-ec-קלם plugin של אייסי (http://icy.bioimageanalysis.org/)32 או תוסף התכתבויות ציון דרך של תמונת J (http://imagej.net/Landmark_Correspondences), וכתוצאה מכך הדור של חופפים תמונות LM-EM.
כאשר מידע זמני יש צורך להבין את קינטיקה של אירוע מסוים, הדמיה בצילום מואץ ניתן לעקוב אחר הדינמיקה של תאים חיים, בשילוב עם EM. במהלך האירוע עניין תאים קבועים באופן מיידי, יצירת "תמונה קפואה" מסוגל לאחר מכן לנתח באמצעות EM, מתן מידע ultrastructural מפורט אודות בדיוק באותו רגע בזמנו של הנייח. על מנת לקבל את "בזק קפוא," לאחר הצפייה בזמן אמת, תאים יכולים להיות כימי קבוע33 או הקפאה. מרותק למיטה6. מאז תהליכים תאיים רבים מתרחשים מהר יותר תהליכי דיפוזיה של קיבוע כימי, במידת האפשר, הקפאה מהירה במיוחד יש לבצעו. עם זאת, חשוב לקחת בחשבון כי המכונות HPF נבדלים שלהם ברזולוציה של זמן אפקטיבי34.
יתר על כן, אף על פי פרוטוקול זה תוכנן עבור ההטמעה של תאים שרף אפוקסי, התאים ניתן גם להטביע שרפים צמיגות נמוכה, כגון Lowicryls, LR לבן או זהב LR. בשימוש במדיה ההטבעה אלה מאפשר לשמר את antigenicity35,36, וכן קרינה פלואורסצנטית37,38 ו, לכן, משמשים בעיקר להטבעת פוסט-immunolabeling על סעיף39 , 40 ו---סעיף קלם41,42,43,44, שבו פרוטוקול LM נעשית לאחר ההטמעה. שתי הגישות (חיסונית-EM ו---סעיף קלם) חייב להיות מכריע לניסויים הללו שבה מבנים, מאפיין שאינו ניתן בקלות למצוא דרך TEM ו/או כפקד נגד miscorrelation בין באימות LM ו- EM אותות. באופן דומה, תיוג עם נוגדנים, ניתן לאבחן על ידי שתי שיטות הדמיה (LM ו- EM) יכול להתבצע45 כדי, למשל, לזהות תאים transfected LM (הטבעה מראש הבמה) ולהשיג על לוקליזציה הרבה יותר מדויק של האות ה-GFP ויה שלה תיוג ספציפית על ידי חיסונית-EM (שלב פוסט ההטבעה). יש לקחת בחשבון, עם זאת, permeabilization הזה מבוצע לפני LM כדי לאפשר את הגישה של הנוגדנים למרחב תאיים, אשר עלול לגרום שימור תת אופטימלית של האדריכלות תא ברמת EM. מעניין, פרוטוקול זה מתאימה מאוד גם עבור צבע רב הניסויים אשר יכולה להיות מושגת עם השימוש של תגיות פלורסנט אחרים, מלבד GFP (כפי שמוצג כאן). לסיכום, ישנן אפשרויות רבות בשם של התאמת פרוטוקול זה, הן על פרוטוקול LM ו/או בצדדים EM, תלוי השאלות להיות המטופלות. לקבלת תיאור מקיף של פרוטוקולים אחרים חלופי הקורא נקרא5,46. יחד ללא קשר כיצד שיטות מיקרוסקופ משולבים, התוצאה היא רווח של מידע, אשר מאפשר לנו להבין טוב יותר כיצד וירוסים וחלבונים שלהם אינטראקציה עם מארחיהם בחיים האמיתיים.
השלב הקריטי ביותר בתוך שיטה זו היא האוסף של קטעים טורי מתאי עניין. כפי שמודגש במקטע תוצאות נציג, הדבר דורש צוות מומחה, כמו גם הרבה סבלנות. חשוב לציין, שלב זה חיוני כדי לחפש את התאים חזרה באותה רמת EM משתי סיבות. ראשית, מעין פרוטוקול קלם באמצעות הטבעה מראש LM, נקודות הציון גלויים רק ברמה של LM, על פני בלוק שרף לאחר ההטמעה. עם זאת, הם לא יהיו גלויים על הסעיפים על ידי TEM. לכן, זמירה יישוב על פני בלוק למטה אל מחוזות ריבית (ROIs) חייב להתבצע בזהירות עם סכין גילוח כדי להבטיח כי הסעיפים שמושגות לאחר מכן מכילים התאים לבטא FP נתון. שנית, "סריקה" בכמה סעיפים יש צורך למצוא את הכיסוי הטוב ביותר בין פרוטוקול LM ורכישות EM. בניגוד לשיטות איפה LM מתבצע בשלב שלאחר ההטבעה, במקרה זה הכיסוי LM-EM הוא לא מדויק. דיוק כיסוי נמוך הוא ההבדלים ברזולוציה צירית בין באימות LM ו- EM, הצטמקות במהלך עיבוד הדגימה של EM ודחיסת במהלך חלוקתה42. יחד עם זאת, שיטות מעקב יעיל אחר, כגון השימוש של ציוני דרך, לעזור למצוא את התאים בחזרה. זה כולל את המיקום של תא אחד למשנהו, כמו גם את צורת התאים ואת הגרעין שלהם. בהקשר זה, כפי שהוסבר בפרוטוקול, DIC תמונות לספק מידע "אנטומיה" של התאים הם קריטיים כדי לשפר את המתאם. לחלופין, הגרעינים או אחרים האברונים טוב ניתן לזיהוי (כגון המיטוכונדריה או השומנים טיפות) יכול להיות מוכתם לפני LM ומשמש ציוני דרך.
לבסוף, ראוי לציין כי אף על פי כתב יד זה מתמקדת השימוש בטכניקה זו ללימודי וירולוגיה, היקף עיצוב ניסיוני זה ניתן להרחיב שאלות ביולוגיות כלליות יותר.