$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Pomiary COPAS granulek Streptomyces
Paciorkowce tworzą granulki grzybni w płynnych kulturach o szerokim zakresie rozmiarów. Aby przeanalizować rozkład wielkości osadów, 2-dniową hodowlę Streptomyces coelicolor hodowaną w płynie poddano cytometrii przepływu dużych cząstek przy użyciu profilera COPAS Plus wyposażonego w dyszę 1 mm. Typowymi danymi wyjściowymi COPAS jest wykres punktowy, taki jak pokazany na rysunku 2A. Oś x reprezentuje czas przelotu (TOF), który koreluje z rozmiarem kulki (tj. większe kulki potrzebują więcej czasu, aby przejść przez wiązkę laserową). Oś y pokazuje ekstynkcję, która reprezentuje gęstość optyczną obiektu. Każdy punkt na wykresie punktowym odpowiada pojedynczemu zdarzeniu, czyli pojedynczemu śrutowi przechodzącemu przez wiązkę lasera. Co ważne, gdy próbka jest zbyt skoncentrowana (tj. gdy laser wykrywa więcej niż 100 zdarzeń na sekundę), COPAS często nie wykrywa pojedynczych granulek. Prowadzi to do fałszywych wartości DOF, które są zbyt wysokie. Rozcieńczanie próbki zmniejsza średnie wartości TOF, aż do punktu, w którym dalsze rozcieńczanie nie ma już wpływu na TOF. Ten punkt jest osiągany, gdy analizowano około 100 granulek/s.
Wykreślenie punktów danych na histogramie wskazuje, że rozmiary nie są normalnie rozłożone (Rysunek 2B). Rozkład wydaje się być przekrzywiony w prawo. Przekształcenie logarytmiczne zestawu danych również nie doprowadziło do powstania rozkładu normalnego (Rysunek 2C). Aby ocenić, czy rozkład wielkości można wyjaśnić, zakładając mieszaninę dwóch rozkładów normalnych, dane zostały zamodelowane matematycznie12,15. Modelowanie rzeczywiście wykazało, że rozkład wielkości można wyjaśnić, zakładając istnienie dwóch odrębnych populacji granulek. Populacja małych granulek składała się z 92% wszystkich granulek o średniej wielkości 248 μm, podczas gdy populacja dużych granulek (8% wszystkich granulek) miała średnią wielkość 319 μm (należy zauważyć, że zakłada się, że dwie populacje istnieją, gdy frakcja partycypacyjna wynosi od 2,5 do 97,5%).
Sortowanie granulek Streptomyces według wielkości
Mikrokolonie z populacji dużych i małych granulek zostały posortowane. W tym celu wykorzystano średnie rozmiary granulek z obu populacji do określenia granic sortowania. Uważa się, że granulki mniejsze niż 248 μm pochodzą z małej populacji granulek, podczas gdy granulki większe niż 319 μm uznano za pochodzące z dużej populacji granulek (ryc. 3), aby ograniczyć sortowanie granulek z nakładającej się części dwóch rozkładów wielkości. Analiza mikroskopowa posortowanych granulek wykazała ich wyraźne rozmiary (ryc. 3). Zebrane granulki mogą być dalej wykorzystywane do izolacji DNA, RNA lub białek.

Rysunek 1. Schematyczne przedstawienie układu doświadczalnego do pomiaru i analizy granulek Streptomyces przy użyciu COPAS. Aby uzyskać szczegółowe informacje, zobacz procedury eksperymentalne. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większy obraz.

Rysunek 2. Niejednorodność wielkości osadów w płynnych kulturach Streptomyces. Analiza COPAS 2-dniowej kultury S. coelicolor YEME (A) wskazuje, że rozmiary pastylek (oznaczone jako wartości czasu przelotu) nie są normalnie rozmieszczone (B) i nie stają się takie po transformacji logarytmicznej (C). Zamiast tego wykryto dwie populacje granulek, które różnią się TOF (a tym samym wielkością). Kliknij tutaj, aby zobaczyć większy obraz.

Rysunek 3. Frakcjonowanie granulek Streptomyces w zależności od wielkości. Granulki o rozmiarze mniejszym niż 248 μm (oznaczone na różowo) zostały uznane za małe granulki, podczas gdy granulki o wielkości większej niż 319 μm (oznaczone na niebiesko) zostały uznane za duże granulki. Analiza mikroskopowa potwierdziła różnicę w wielkości. Zauważ, że rozmiary te zostały obliczone na podstawie danych przekształconych logarytmicznie przy użyciu opisanej zależności między TOF a średnicą granulki Streptomyces, która wynosi 0,57 × TOF + 159 μm. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większy obraz.