Deze studie geeft betrouwbare en eenvoudige procedures voor het verkrijgen van seriële uiterst dunne secties van een micro-organisme zonder dure apparatuur in transmissie-elektronenmicroscopie.
Methodenartikel
Deze studie geeft betrouwbare en eenvoudige procedures voor het verkrijgen van seriële uiterst dunne secties van een micro-organisme zonder dure apparatuur in transmissie-elektronenmicroscopie.
Observeren van cellen en celbestanddelen in drie dimensies bij hoge vergroting in transmissie-elektronenmicroscopie vereist voorbereiding van seriële uiterst dunne secties van het specimen. Hoewel de voorbereiding van seriële uiterst dunne secties wordt beschouwd als moeilijk, is het vrij eenvoudig als de juiste methode wordt gebruikt. In deze paper tonen we een stapsgewijze procedure voor het verkrijgen van veilig seriële uiterst dunne secties van micro-organismen. De belangrijkste punten van deze methode zijn: 1) het grote deel van het model gebruiken en aanpassen van het specimen oppervlak en mes-rand zodat zij parallel aan elkaar; 2) te snijden seriële secties in groepen en voorkomen van problemen bij het scheiden van de secties met behulp van een paar haarlokken bij het ophalen van een groep van seriële secties op de gleuf rasters; 3) gebruik van een 'sectie-bedrijf loop' en niet te vermengen met de volgorde van de sectiegroepen; 4) te gebruiken van een 'Water-oppervlak-raising loop' en zorg ervoor dat de secties zijn geplaatst op de top van het water en dat ze het raster eerst, aanraken om hen in de gewenste positie op de roosters; 5) gebruiken de ondersteuning film op een aluminium rek en gemakkelijker om te herstellen van de secties op de rasters en om te voorkomen dat kreuken van de film van de steun; en 6) gebruik van een kleuring buis te voorkomen dat per ongeluk breken de steun films met een pincet. Deze nieuwe methode kan verkrijgen van seriële uiterst dunne secties zonder problemen. De methode maakt het mogelijk om te analyseren cel structuren van micro-organismen op hoge resolutie in 3D, dat niet kan worden bereikt met behulp van de automatische tape-verzamelen ultramicrotome methode en seriële blok-gezicht of gerichte ion beam scanning elektronen microscopie.
Juiste seriële uiterst dunne vectorafbeeldingsbestanden techniek is onmisbaar voor het bestuderen van de cellen en celbestanddelen ruimtelijk op microscopisch niveau elektron. We hebben onderzocht de dynamiek van de spindel pole lichaam in de celcyclus van gistcellen, en morfologische veranderingen van hun ultrastructuur onthuld tijdens de celcyclus en de tijd voor dubbel1,2,3, 4,5. In 2006 bedacht we een nieuw woord 'structome' door het combineren van 'structuur' en '-ome', en het verstaan van de "kwantitatieve en drie-dimensionale structurele informatie van een hele cel op microscopisch niveau elektron" 6,7.
Door structome analyse, waarvoor seriële uiterst dunne vectorafbeeldingsbestanden techniek, bleek dat een gistcel Saccharomyces cerevisiae en Exophiala dermatitidis had ongeveer 200.000 ribosomen7,8, een Escherichia coli cel had 26.000 ribosomen9, een Mycobacterium tuberculosis cel had 1.700 ribosomen10 en Myojin spiraal bacteriën had slechts 300 ribosomen11. Deze informatie is nuttig bij het schatten van niet alleen het groeitempo op jaarbasis in elk organisme, maar ook in de identificatie van soorten9.
Verder structome analyse leidde tot de ontdekking van een nieuwe organisme; Parakaryon myojinensis werd gevonden in de diepe zee voor de kust van Japan, waarvan celstructuur waren een intermediair tussen die van prokaryoten en eukaryoten,12,13,14,15. Op dit moment seriële uiterst dunne vectorafbeeldingsbestanden techniek wordt beschouwd als zo moeilijk dat het lang om te overmeesteren duren zou. In deze studie hebben we een betrouwbare methode waarin iemand kunt uitvoeren seriële uiterst dunne afdelen zonder problemen.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Opmerking: De specimens gebruikt in deze studie werden micro-organismen, snel bevroren met propaan in vloeibare stikstof, bevriezen gesubstitueerde in aceton met 2% osmium tetroxide en ingesloten in epoxy hars1,2,,3, 4,5,6,7,8,9,10,11,12,13 ,14,15,16,17,18.
1. bereiding van ondersteuning film (Figuur 1-3)
Opmerking: Zilverkleurige Formvar ondersteuning film is bereid met behulp van de methode van de cast-op-glas-19.
2. het trimmen van het specimen blok met een ultrasone trimmen lemmet en een scheermesje 21 onder een stereomicroscoop (Figuur 4)
3. trimmen het specimen blok met diamant mes met behulp van de microtoom (Figuur 5)
4. het verstellen van de specimen oppervlak en mes rand zodat zij parallel aan elkaar 21 worden geconfronteerd
5. verspreiding van neopreen oplossing op het specimen blok (Figuur 6)
6. het maken van seriële secties (Figuur 7-9)
7. oppikken seriële secties (Figuur 10-12)
8. vlekken secties16,24 (Figuur 13)
9. waarneming van seriële secties (Figuur 14)
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
In dit protocol, werden drie-gleuf rasters gebruikt voor het oppakken van seriële secties. De rasters zijn gemaakt van nikkel of koper. De seriële secties worden geplaatst op de middelste gleuf. De spleten aan beide zijden zijn noodzakelijk voor het bekijken van de secties bij afhaling met het raster. Om te houden de rasters parallel met de seriële secties wanneer ze afhalen met een pincet (Figuur 11 d), het handvat is gebogen (Figuur 6 c...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De hier voorgestelde methode vereist geen dure apparatuur. Het vereist alleen een aluminium rack (Figuur 3), drie-gleuf rasters (Figuur 6 c), sectie-bedrijf lussen (figuur 10a), water-oppervlak-raising lus (Figuur 11), en een kleuring buis (Figuur 13). Er zijn vele functies van de huidige methode. Het grote deel van het model wordt gebruikt om de model-oppervlak en mes-rand...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs hebben niets te onthullen.
Wij danken oprecht Shigeo Kita voor zijn waardevolle suggesties en discussie. We ook bedanken John en Sumire Eckstein voor hun kritische lezing van het manuscript.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Formvar-maakapparaat | Nisshin EM Co. Ltd., Tokyo | 652 | B 180 x D 180 x H 300 mm |
| Glijplaatje | Matsunami Co. Ltd., Osaka | - | 76 x 26 x 1.3 mm |
| Aluminiumrek met 4-mm gaten | Nisshin EM Co. Ltd., Tokyo | 658 | B 30 x D 25 x H 3 mm, Raadpleeg deze paper |
| Stereomicroscoop | Nikon Co. Ltd., Tokyo | - | SMZ 645 |
| LED-verlichting voor stereomicroscoop | Nikon Co. Ltd., Tokyo | - | SM-LW 61 Ji |
| Trimmen-standaard | Sunmag Co.Ltd., Tokyo | - | Kantelmechaniek uitgerust, Raadpleeg deze paper |
| LED-verlichting voor trimmen-standaard | Sunmag Co.Ltd., Tokyo | - | Raadpleeg deze paper |
| Ultrasoon trimmesje | Nisshin EM Co. Ltd., Tokyo | 5240 | EM-240, Raadpleeg deze paper |
| Diamantmes voor trimmen | Diatome Co. Ltd., Zwitserland | - | 45° |
| Diamantmes voor ultradun sneden | Diatome Co. Ltd., Zwitserland | - | 45° |
| Ultramicrotoom | Leica Microsystems, Wenen | - | Ultracut S |
| Mesa snede | Leica Microsystems, Wenen | - | Mirror |
| 0,5% Neopreen W-oplossing | Nisshin EM Co. Ltd., Tokyo | 605 | |
| Speciale 3-spleten nikkel rooster | Nisshin EM Co. Ltd., Tokyo | 2458 | Raadpleeg deze paper |
| Speciale 3-spleten koper rooster | Nisshin EM Co. Ltd., Tokyo | 2459 | Raadpleeg deze paper |
| Sectie-houdende lus | Nisshin EM Co. Ltd., Tokyo | 526 | Raadpleeg deze paper |
| Wateroppervlakte-verhogend lusje | Nisshin EM Co. Ltd., Tokyo | 527 | Raadpleeg deze paper |
| Vlekbuis | Nisshin EM Co. Ltd., Tokyo | 463 | Raadpleeg deze paper |
| Meervoudige specimen-houder | JEOL Co. Ltd., Tokyo | - | EM-11170 |
| JEM-1400 | JEOL Co. Ltd., Tokyo | - | Transmissie-elektronenmicroscoop |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken
Toestemming aanvragen