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Artigo de método

Epon Post Embedding Correlative Light e Microscopia Eletrônica

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DOI:

10.3791/66141

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12 de janeiro de 2024

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* These authors contributed equally

Neste artigo

Resumo

Apresentamos um protocolo detalhado para microscopia eletrônica e de luz correlativa pós-incorporação de Epon usando uma proteína fluorescente chamada mScarlet. Este método pode manter a fluorescência e a ultraestrutura simultaneamente. Esta técnica é passível de uma ampla variedade de aplicações biológicas.

Resumo

A microscopia correlativa de luz e eletrônica (CLEM) é uma microscopia abrangente que combina as informações de localização fornecidas pela microscopia de fluorescência (FM) e o contexto da ultraestrutura celular adquirida pela microscopia eletrônica (ME). CLEM é um trade-off entre fluorescência e ultraestrutura e, geralmente, a ultraestrutura compromete a fluorescência. Em comparação com outras resinas de incorporação hidrofílica, como metacrilato de glicidila, HM20 ou K4M, Epon é superior em propriedades de preservação e seccionamento de ultraestrutura. Anteriormente, demonstramos que o mEosEM pode sobreviver à fixação de tetróxido de ósmio e à incorporação de Epon. Usando o mEosEM, conseguimos, pela primeira vez, o Epon pós-incorporação CLEM, que mantém a fluorescência e a ultraestrutura simultaneamente. Aqui, fornecemos detalhes passo a passo sobre a preparação da amostra EM, a imagem FM, a imagem EM e o alinhamento da imagem. Também aprimoramos os procedimentos de identificação da mesma célula por imagem de FM durante a imagem de EM e detalhamos o registro entre as imagens de FM e EM. Acreditamos que se pode facilmente obter Epon pós-incorporação de microscopia correlativa de luz e eletrônica seguindo este novo protocolo em instalações tradicionais de EM.

Introdução

A microscopia de fluorescência (FM) pode ser usada para obter a localização e distribuição da proteína-alvo. No entanto, o contexto que envolve a proteína-alvo é perdido, o que é crucial para investigar a proteína alvo completamente. A microscopia eletrônica (ME) tem a mais alta resolução de imagem, fornecendo vários detalhes subcelulares. No entanto, a EM carece de rotulagem de alvo. Ao mesclar com precisão a imagem de fluorescência obtida por FM com a imagem cinza adquirida por EM, a microscopia correlativa de luz e eletrônica (CLEM) pode combinar as informações obtidas por esses dois modos de imagem 1,2,3,4.

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Protocolo

A criação de animais e os experimentos foram aprovados pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais do Fujian Medical University Medical Center. O fluxo de trabalho passo a passo do protocolo atual é mostrado na Figura 1.

1. Preparação da amostra

  1. Cérebro de camundongo
    1. Compre camundongos transgênicos (veja Tabela de Materiais) e primers de oligonucleotídeos (veja Tabela de Materiais) para genotipar esses camundongos.
    2. Perfundir e remover o cérebro íntegro da abóbada craniana seguindo protocolo previamente publicado

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Resultados

Relatos anteriores demonstraram que o mScarlet pode atingir o lisossomo15. Neste protocolo, AAV expressando mScarlet (rAAV-hSyn-DIO-mScarlet-WPRE-pA) foi injetado no M1 (ML: ±1,2 AP: +1,3 DV: -1,5) do cérebro de camundongos Vglut2-ires-cre usando instrumentos estereotáxicos. Seguindo o protocolo descrito acima, a imagem final correlacionada é mostrada na Figura 4A. A imagem FM pode ser alinhada com precisão com a imagem EM usando nanopartículas de our.......

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Discussão

O protocolo aqui apresentado é um método de imagem versátil, que pode combinar as informações de localização da proteína-alvo da microscopia de luz (LM) e o contexto em torno da proteína-alvo da microscopia eletrônica (ME)6. Com as limitações das proteínas fluorescentes atuais, o método amplamente utilizado é a pré-incorporação de microscopia eletrônica e de luz correlativa (CLEM), o que significa que a imagem de LM é feita antes da preparação da amostra EM. Quase todas as proteínas fluorescentes .......

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Divulgações

Os autores declaram não haver conflitos de interesse.

Agradecimentos

Este projeto foi apoiado pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China (32201235 a Zhifei Fu), a Fundação de Ciências Naturais da Província de Fujian, China (2022J01287 a Zhifei Fu), a Fundação de Pesquisa para Talentos Avançados da Universidade Médica de Fujian, China (XRCZX2021013 a Zhifei Fu), a Fundação de Ciências Especiais de Finanças da Província de Fujian, China (22SCZZX002 a Zhifei Fu), Fundação do NHC Key Laboratory of Technical Evaluation of Fertility Regulation for Non-human Primate, e Fujian Maternity and Child Health Hospital (2022-NHP-04 para Zhifei Fu). Agradecemos a Linying Zhou, Minxia Wu, Xi Lin e Yan Hu no Centro de Serviços de Tecnologia P....

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
0,2 M Tampão de fosfato (PB)NaH2PO4 < / sub>· 2H2O + Na2< / sub>HPO4 < / sub>· 12H2< / sub>O
0,2 M Tris-Cl (pH 8,5)Shanghai yuanye Bio-TechnologyR26284
25% Glutaraldeído (GA)Alfa AesarA17876Produto químico perigoso
Abbelight 3DNanolnsights
AcetonaSCR10000418
hidróxido de amônioJ& K Scientific335213
Biofotômetro D30eppendorf
Tampão de limpeza de óculos50 mL Hidróxido de amônio, 50 mL Peróxido de hidrogênio, 250 mL H2O
Tampa de VidroWarner64-0715
DABCO Sigma290734Químico perigoso
DDSASPI companyGS02827Químico perigoso
Centrífuga de mesaWIGGENSMINICEN 10E
Faca de diamanteDiATOMEMX6353
DMP-30Empresa SPIGS02823Reagente de
transfecção de DNAThermo Fisher 2696953Kit de Transfecção de Lipofectamina 3000
Epon 812 Empresa SPIGS02659Químico perigoso
EtanolSCR10009218
Fiji image JNational Institutes of Health
Solução fixadora 4% PFA + 0,25% GA + 0,02 M PB
FormvarSigma9823
GlicerolSCR10010618
Nanopartículas de ouroCorpuscular790120-010
ResinaAcetona para resina 3:1, 1:1, 1:3
Ácido fluorídricoSCR10011118
Peróxido dehidrogênioSCR10011218
ICY (https://icy.bioimageanalysis.org/about/)Easy CLEMv0 Plugin
Câmara de imagemThermo Fisher A7816
Cápsulas de gelatina grandesCiências de Microscopia Eletrônica70117
TampãoMowiol 4-88, Glicerol, 0,2 M Tris-Cl (pH 8,5), DABCO
Mowiol 4-88Sigma9002-89-5
Na2HPO4  ž12H2OSCR10020318
NaH2PO4  ž2H2OSCR20040718
empresa NMASPIGS02828Oligonucleotídeos químicos
perigosos PrimersTakara Biomedical Technology (Pequim)Três oligonucleotídeos primers foram usados para detectar Vglut2-ires-Cre e tipo selvagem simultaneamente. Os primers 5,-ATCGACCGGTAATGCAGGCAA-3, e 5,-CGGTACCACCAAATCTTACGG-3, tiveram como objetivo detectar Vglut2-ires-Cre. Os primers 5,-CGGTACCACCAAATCTTACGG-3, e 5,-CATGGTCTGTTTTGAATTCAG-3, com o objetivo de detectar o tipo selvagem.
Micrótomo oscilanteLeicaVT1000S
Tetróxido de ósmioSCRL01210302Solução química perigosa
de OsO4 1% Tetróxido de ósmio + 1,5% K4Fe (CN)6· 3H2O
ParafilmAmcorPM-996
Paraformaldeído (PFA)SCR80096618Químico perigoso
Tampão4% PFA+0.1 M PB
PiolofórmioSigma63148-65-2Químico perigoso
Poli-L-lisina Sigma25986-63-0
Ferrocianeto de potássio (K4Fe (CN)6· 3H2O) SCR10016818
lâminas de bisturiMerckS2771
Cabos de bisturiMerckS2896-1EA
StereomicroscópioOLYMPUSMVX10
Camundongos transgênicosLaboratório(cepa: 129S6/SvEvTac) foram alojados em condições padrão (25 ° C, um ciclo claro/escuro de 12 h, com água e comida administrados ad libitum. Camundongos machos e fêmeas foram usados em 2– 3 meses de idade, faixa de peso 20-30 g.   
Microscópio eletrônico de transmissão (TEM)FEITECNAL G2
Solução UA (2% UA)Solução aquosa
UltramicrótomoLeicaLEICA EM UC6
Acetato de uranilo (UA)TED PELLA19481Produto químico perigoso
de cobertura químico perigoso gradiente de montagem de perfusão Os camundongos Vglut2-ires-Cre do Jackson

Referências

  1. de Boer, P., Hoogenboom, J. P., Giepmans, B. N. Correlated light and electron microscopy: ultrastructure lights up. Nat Methods. 12 (6), 503-513 (2015).
  2. Kopek, B. G., et al. Diverse protocols for correlative super-resolu....

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Reimpressões e permissões

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