Method Article

Kriosekcja zbiorowisk drożdży w celu zbadania wzorców fluorescencji

DOI:

10.3791/50101

December 26th, 2012

In This Article

Summary

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

Przedstawiamy protokół zamrażania i kriosekcji społeczności drożdży w celu obserwacji wewnętrznych wzorców komórek fluorescencyjnych. Metoda opiera się na wiązaniu metanolu i osadzaniu OCT w celu zachowania przestrzennego rozmieszczenia komórek bez inaktywacji białek fluorescencyjnych w społeczności.

Abstract

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

Mikroby zazwyczaj żyją w społecznościach. Uważa się, że organizacja przestrzenna komórek w społeczności wpływa na przetrwanie i funkcjonowanie społeczności1. Techniki przekroju optycznego, w tym mikroskopia konfokalna i dwufotonowa, okazały się przydatne do obserwacji organizacji przestrzennej zbiorowisk bakteryjnych i archeonów2,3. Połączenie obrazowania konfokalnego i fizycznego podziału kolonii drożdży ujawniło wewnętrzną organizację komórek4. Jednak bezpośrednia sekcja optyczna przy użyciu mikroskopii konfokalnej lub dwufotonowej była w stanie dotrzeć tylko do kilku warstw komórek w głąb kolonii drożdży. To ograniczenie jest prawdopodobnie spowodowane silnym rozpraszaniem światła z komórek drożdży4.

Tutaj prezentujemy metodę opartą na utrwalaniu i kriosekcji w celu uzyskania przestrzennego rozmieszczenia komórek fluorescencyjnych w społecznościach Saccharomyces cerevisiae. Używamy metanolu jako utrwalacza, aby zachować przestrzenne rozmieszczenie komórek. Stałe społeczności są infiltrowane związkiem OCT, zamrażane i kriowycinane w kriostacie. Obrazowanie fluorescencyjne skrawków ujawnia wewnętrzną organizację komórek fluorescencyjnych w społeczności.

Przykłady społeczności drożdży składających się ze szczepów wyrażających czerwone i zielone białka fluorescencyjne pokazują potencjał metody kriosekcji do ujawnienia przestrzennego rozmieszczenia komórek fluorescencyjnych, jak również ekspresji genów w koloniach drożdży2,3. Mimo że skupiliśmy się na zbiorowiskach Saccharomyces cerevisiae, tę samą metodę można potencjalnie zastosować do badania innych zbiorowisk drobnoustrojów.

Protocol

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

1. Naprawianie społeczności drożdży

  1. Hoduj zbiorowiska drożdży na filtrze membranowym (np. filtr membranowy Millipore MF; Rysunek 2A). Protokół ten odpowiada typowemu zbiorowisku składającemu się z mniej niż 2x108 komórek na filtrze membranowym o średnicy 6 mm.
  2. Użyj kawałka bibuły filtracyjnej Whatman 541, aby przykryć dno studzienki o średnicy 1 cm (Rysunek 2B). Ten papier Whatman zostanie wykorzystany jako nośnik do przekazania społeczności w późniejszych etapach. Dodać 1 ml 100% metanolu do studzienki i pozostawić studzienkę w temperaturze -20 °C, aby temperatura się wyrównała.
  3. Wle....

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

Results

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

Fluorescencyjne obrazy pionowych przekrojów poprzecznych społeczności drożdży zawierających oznaczone na czerwono i zielono konkurencyjne populacje6 są pokazane na rysunku 3. Zbiorowiska te składają się z dwóch prototroficznych szczepów drożdży, a ich rywalizacja o wspólne zasoby, w tym przestrzeń, prowadzi do powstania wzorów kolumnowych7, co widać w ich pionowych przekrojach. Rozdzielczości do pojedynczej komórki mogą być rozwiązywane w przekrojach. Rysunek 3 por.......

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

Discussion

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

Przedstawiona tutaj procedura umożliwia zbadanie wewnętrznej struktury zbiorowisk drożdży. Etap wiązania metanolu sprawia, że kolonia drożdży jest sztywna8 i zachowuje integralność kolonii; Powoduje to jednak również skurcz8 , który należy wziąć pod uwagę przy interpretacji wyników. Zazwyczaj obserwujemy około 30% spadek wysokości kolonii drożdży, w porównaniu z koloniami bezpośrednio osadzonymi w OCT bez wiązania9.

Aby uniknąć kurczenia się, alternatywnym pod.......

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

Disclosures

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

Nie stwierdzono konfliktu interesów.

Acknowledgements

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

Chcielibyśmy podziękować Laboratorium Jonathana Coopera w Fred Hutchinson Cancer Research Center za zgodę na korzystanie z ich kriostatu. Praca ta była wspierana przez NIH i Fundację W.M. Kecka. BM jest stypendystką Gordon and Betty Moore w Life Science Research Foundation. Jesteśmy wdzięczni Danielowi Gottschlingowi za podzielenie się z nami swoim protokołem naprawczym.

....

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

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
100% metanolJ.T. Baker9070-01
Tissue-Tek O.C.T. CompoundAndwin Scientific4583
Whatman Grade No. 541 Ilościowa bibuła filtracyjnaWhatman1541-047
Filtr membranowy Millipore-MFMilliporeHAWP04700
CryostatLeicaCM 1510 S

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Tolker-Nielsen, T., Molin, S. Spatial Organization of Microbial Biofilm Communities. Microbial Ecology. 40 (2), 75-84 (2000).
  2. Moller, S., et al. In Situ Gene Expression in Mixed-Culture Biofilms: Evidence of Metabolic Inter....

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

Cryosectioning Yeast CommunitiesFluorescence ImagingSpatial DistributionMethanol FixingOCT EmbeddingFluorescent ProteinsYeast ColoniesFluorescence MicroscopyCommunity SectioningFluorescent Signal

Related Articles