Method Article

Kwantyfikacja polarności i dynamiki składnika układu wydzielania u Legionella pneumophila

October 30th, 2025

In This Article

Abstract

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

Źródło: Chetrit, D., et al. Zastosowanie obrazowania żywych komórek i tomografii krioelektronowej w celu określenia czasoprzestrzennych cech systemu wydzielania kropk/icm Legionella pneumophila . J. Vis. Exp. (2020)

Film ten demonstruje zastosowanie obrazowania fluorescencyjnego żywych komórek do ilościowego określenia polarności i dynamiki składników systemu wydzielania u Legionella pneumophila, umożliwiając analizę rekrutacji przestrzennej i redystrybucji cytozolowej krytycznej dla zrozumienia patogenezy bakterii

Protocol

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

1. Kwantyfikacja lokalizacji biegunowej i dynamiki składowych Dot/ICM

NUTA: Poniższe kroki są przeznaczone dla obrazów o rozdzielczości 0,129 μm na piksel, które zostały uzyskane przy użyciu łączenia w grupy 2 x 2.

  1. Kwantyfikacja polarności białek fuzyjnych sfGFP (superfolder green fluorescent protein) (ryc. 1)
    1. Dostosuj kontrast obrazu, aby bakterie były wyraźnie widoczne. Użyj narzędzia Region, aby umieścić prostokąt o wymiarach 0,25 x 1,3μm2 , zaczynając od bieguna i rozciągając się do cytoplazmy. Prostokąt musi dokładnie znajdować się w granicach bakterii.
    2. Zaznacz co najmniej 200 bakterii i użyj przycisku Region do maskowania , aby utworzyć maski dla interesujących regionów. W obszarze Statystyka maski i Zakres maski wybierz pozycję Obiekt. Następnie w obszarze Cechy i intensywność zaznacz Średnia intensywność i wariancja.
    3. Wyeksportuj dane i oblicz wyniki polaryzacji każdej bakterii jako stosunek wariancji do średniej intensywności.
    4. W przypadku zastosowań o wysokiej przepustowości należy użyć obiektywu fazowego i odpowiedniej konfiguracji kondensora do uzyskiwania obrazów z kanałami fazowymi i 488 nm. Upewnij się, że wybierasz pola widzenia, w których bakterie są całkowicie oddzielone.
    5. Dostosuj kontrast kanału fazowego obrazu do poziomu, w którym bakterie są wyraźnie widoczne. Otwórz obraz dwukanałowy, uruchom okno Utwórz maskę segmentu i zmień kanał na fazowy.
    6. Dostosuj odpowiedni próg i usuń małe obiekty za pomocą przycisku Zdefiniuj obiekty . W obszarze Popraw maskę wybierz opcję Usuń obiekty krawędzi, a następnie oddziel maski bakterii, które sąsiadują ze sobą.
    7. Oblicz wyniki polaryzacji sygnału w kanale 488 dla każdej komórki, jak opisano wcześniej w krokach 1.1.2–1.1.3.
  2. Kwantyfikacja dynamiki białek fuzyjnych sfGFP (ryc. 2)
    NUTA: Dynamika jest definiowana jako zmiany intensywności w czasie, a poniższe kroki są zaprojektowane dla krótkich okresów obrazowania (tj. kilku minut). Dodaj do wkładki odpowiednie suplementy, jeśli pożądane są dłuższe okresy obrazowania.
    1. W oknie Image Capture (Przechwytywanie obrazu ) zaznacz Timelapse, wprowadź czas interwałów w polu interwału i wprowadź 2 w polu # punktów czasu . Uzyskaj dwa kolejne obrazy Legionella pneumophila wyrażające interesujące nas białko fluorescencyjne.
    2. Dostosuj kontrast obrazu, aż komórki będą wyraźnie widoczne. Postępuj zgodnie z rysunkiem 2A i poniższymi opisami, aby umieścić trzy różne maski. Użyj narzędzia Region, aby umieścić kwadrat o wymiarach 0,25 x 0,25 μm pośrodku co najmniej 400 komórek.
    3. Użyj przycisku Region to Mask , aby utworzyć maskę (maskę 1) interesujących kwadratów. Utwórz nową pustą maskę (maskę 2) i użyj narzędzia Piksel lub narzędzia Wielokąt, aby zaznaczyć cały obszar komórek z co najmniej 25 losowych komórek, które zostaną użyte do obliczenia wybielania fluorescencyjnego. Utwórz nową pustą maskę (maskę 3) i użyj dużego narzędzia pędzla, aby zaznaczyć obszary między komórkami, które zostaną użyte do odejmowania tła.
    4. W obszarze Statystyka maski i Zakres maski wybierz opcję Obiekt dla maski 1 i maski 2. Następnie w obszarze Cechy i intensywność wybierz opcję Średnia intensywność i wyeksportuj dane dwóch masek. W przypadku maski 3 wyeksportuj średnią intensywność całej maski.
    5. Oblicz zmianę intensywności fluorescencji dla każdego obiektu w masce 1, korzystając z następujących wzorów:

figure-protocol-1

figure-protocol-2

Gdzie maska 1 to kwadrat o wymiarach 0,25 μm × 0,25 μm umieszczony w środku komórki, maska 2 obejmuje całą komórkę, maska 3 to tło między komórkami, T1 to średnia intensywność w pierwszym punkcie czasowym, a T2 to średnia intensywność w drugim punkcie czasowym.

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

Results

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
figure-results-1

Rysunek 1: Kwantyfikacja lokalizacji biegunowej podjednostek układu Dot/ICM. (A) Wizualizacja w czasie rzeczywistym DotB-sfGFP wyrażonego w Lp01 wykazała lokalizację biegunową. DotB-sfGFP wykazywał rozproszony wzór, g...

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

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
100x cel Plan Apo (1.4 NA)Nikon  
Cyfrowy aparat monochromatyczny CoolSNAP EZ 20 MHzFotometria  
Szkiełka podstawowe do mikroskopu 22x22 mmFisher Naukowy12-542B 
Szkiełka podstawowe do mikroskopu 24x50 mmFisher Naukowy12-545 tys. 
Szkiełka mikroskopowe 25x75x1 mmGlobus Naukowy1380 
Książka do slajdów 6.0Innowacje w zakresie inteligentnego obrazowania  
Lekki silnik Spectra XLumencor  

Reprints and Permissions

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

Request Permission

Tags

Legionella pneumophilaFluorescence ImagingPolarity QuantificationDynamic MeasurementsLive Cell ImagingCytosolic RedistributionFluorescence GradientsTime lapse ImagingMask StatisticsRegion Analysis

Related Articles