Method Article

Visualisatie van Cortex Organisatie en Dynamiek in Micro-organismen, met behulp van Total Internal Reflection Fluorescence Microscopy

DOI:

10.3791/3982

May 1st, 2012

In This Article

Summary

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Total Internal Reflection Fluorescence (TIRF) microscopie is een krachtige aanpak van de structuren te observeren in de buurt van het celoppervlak bij hoge contrast en temporele resolutie. We laten zien hoe TIRF kan worden gebruikt om eiwitten dynamiek te studeren aan de cortex van de celwand-ingesloten bacteriën en schimmels cellen.

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

TIRF microscopie heeft zich ontpopt als een krachtig imaging technologie om spatio-temporele dynamiek van fluorescerende moleculen in vitro te bestuderen en in levende cellen 1. De optische verschijnsel van totale interne reflectie optreedt wanneer licht van een medium met hoge brekingsindex in een medium met lage brekingsindex een hoek groter dan een kenmerk grenshoek (bijvoorbeeld dichter bij parallel zijn met de grens). Hoewel al het licht wordt gereflecteerd terug onder zulke omstandigheden, is een vergankelijk golf gecreëerd die zich voortplant over en langs de grens, die exponentieel vervalt met de afstand, en alleen doordringt monster gebieden die 100-200 nm de buurt van de interface 2. Naast het leveren van een superieure axiale resolutie, de verminderde excitatie van onscherpe fluoroforen zorgt voor een zeer hoge signaal-ruis-ratio's en minimaliseert schadelijke effecten van fotobleken 2,3. Omdat het een groothoek techniek, TIRF maakt het ook mogelijk een snellere beeldverwerking acquisition dan de meeste op basis van het scannen van confocale setups.

Op het eerste gezicht, de lage indringdiepte van TIRF niet compatibel is met beeldvorming van bacteriële en fungale cellen, die vaak zijn omgeven door een dikke celwanden. Integendeel, hebben we ontdekt dat de celwanden van gist en bacteriële cellen eigenlijk de bruikbaarheid van TIRF verbeteren en vergroten het bereik van waarneembare structuren 4-8. Veel cellulaire processen kan dus direct worden benaderd door TIRF in kleine, eencellige micro-organismen, die vaak bieden krachtige genetische manipulatie technieken. Dit stelt ons in staat om te presteren in vivo experimenten biochemie, waar kinetiek van eiwit interacties en activiteiten die direct kan worden beoordeeld in levende cellen.

We beschrijven hier de individuele stappen die nodig zijn om hoge kwaliteit TIRF beelden te verkrijgen voor Saccharomyces cerevisiae of Bacillus subtilis cellen. Wij wijzen erop verschillende problemen die kunnen Affect TIRF visualisatie van fluorescerende probes in cellen en illustreren de procedure met een aantal toepassingsvoorbeelden. Tot slot laten we zien hoe TIRF beelden kunnen verder worden verbeterd met behulp van gevestigde beeld restauratietechnieken.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Monstervoorbereiding

  1. Voorbereiden dekglaasjes
    Dekglaasjes moeten worden gereinigd van stofdeeltjes als TIRF is gevoelig voor achtergrondgeluiden signalen die voortvloeien uit het dekglaasje (Fig. 1A, Film 1).
    1. Met behulp van een tang plaats dekglaasjes in een keramische houder met deksel.
    2. Vul glazen fles met 1 M NaOH (hergebruikt kan worden meerdere keren).
    3. Incubeer gedurende 2 uur onder langzame, continue rotatie (schudapparaat). Overmatige incubatie (> 8 uur) zal leiden tot ondoorzichtige dekglaasjes.
    4. Was tweemaal met gedestilleerd water gedurende 5 minuten onder langzame, co....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

TIRF microscopie is de techniek bij uitstek om beeld perifere eiwitten. De lage penetratie diepte van de evanescente veld minimaliseert van onscherpe licht, wat leidt tot een zeer goede signaal-ruisverhouding en maakt het mogelijk data-acquisitie met een hoge frame rates, of beeldvorming van heel zwak tot expressie gebrachte eiwitten. De combinatie van hoog contrast en hoge frame rates maakt TIRF-microscopie een perfect hulpmiddel voor beeldvorming van spatio-temporele dynamiek van cortically gelokaliseerde eiwitten. In.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Geen belangenconflicten verklaard.

Acknowledgements

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dit werk werd gefinancierd door het Max Planck Instituut.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Naam van het gereedschap / reagens Type Vennootschap Catalogusnummer
Orbital Shaker Gereedschap UniEquip UNITWIST 3-D ROCKER SHAKER
TIRF microscoop Tot Aangepaste installatie
Glazen container Gereedschap Vitlab 340-232880353
Keramische vlekken rack Gereedschap Thomas Sci. 8542E40
Concanavaline A Reagens Sigma L7647
Dekglaasjes # 1 (18 x 18 mm) Microscoop Menzel Gläser BB018018A1
Microscoop Dia's Microscoop Menzel Glaser AA00000102E
Immersion Oil Microscoop Zeiss Immersol 518F
Agarose Reagens Invitrogen 16500-500
FluoSpheres Reagens Invitrogen F8795

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Axelrod, D., Thompson, N. L., Burghardt, T. P. Total internal inflection fluorescent microscopy. J. Microsc. 129, 19-28 (1983).
  2. Axelrod, D., Omann, G. M. Combinatorial microscopy. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 7, 944-952 (2006).
  3. Axelrod, D.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Total Internal Reflection FluorescenceTIRF MicroscopyMicroorganism ImagingCell Cortex DynamicsProtein LocalizationFluorescence Recovery After PhotobleachingImage Restoration TechniquesSaccharomyces CerevisiaeBacillus SubtilisLaser Alignment

Related Articles