2011년 3월 22일
빛과 전자 현미경에 대한 sectioning 수 있도록 효모 식민지를 포함하는 방법. 이 프로토콜은 곰팡이 지역 사회 내에서 세포 유형의 조직을 이해하는 방향으로 새로운 도구를 제공하는 식민지 이내 sporulated 세포 pseudohyphal 세포의 분포의 결정 수 있습니다.
이 절차의 전반적인 목표는 효모 콜로니를 임베딩하는 것입니다. 이는 먼저 한천 배지에서 콜로니와 그 아래의 한천을 제거하여, 이를 녹은 한천 방울 위에 올린 후 빠르게 더 많은 녹은 한천으로 덮음으로써 달성됩니다. 그다음, 몰드에 들어갈 수 있을 만큼 크기를 줄이기 위해 콜로니 주변의 과잉 한천을 다듬어 냅니다.
그 후 AER 임베딩 콜로니를 고정, 염색, 탈수하고 최종적으로 spurs 레진으로 침투시킵니다. 해당 블록을 추가 spurs 레진이 담긴 몰드에 넣고 경화될 때까지 배양한 후 절편을 제작합니다. 최종적으로 광학 현미경 또는 전자 현미경을 통해 효모 콜로니 내 세포 유형의 분포를 보여주는 결과를 얻을 수 있습니다.
주사전자현미경과 같은 기존 방법과 비교했을 때 이 기술의 주요 장점은 군집의 내부 구조를 파악할 수 있다는 점입니다. 이 방법은 군집 내 세포 유형의 분포와 같이 미생물 발달 분야의 핵심적인 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 방법은 croce CAC 군집의 구조에 대한 통찰을 제공하였으나, 다른 미생물에도 적용 가능할 것으로 보입니다.
군락(colony)의 취급 및 임베딩은 서면 프로토콜만으로는 학습하기 어려울 수 있으므로, 이 방법에 대한 시각적 시연이 매우 중요합니다. 이 방법은 포자가 군락 내에 균일하게 분포하지 않는다는 점을 시사한 2002년의 유전 데이터 발표에서 영감을 얻었습니다. 저희는 Fin 연구실의 Engelberg가 개발한 군락 절편 제작 방법을 응용하였습니다.
그럼 시작해 보겠습니다. 먼저 Wild S visi 효모를 30 °C의 auger 플레이트에서 약 300개의 콜로니가 생성될 때까지 배양하십시오. 좁은 스파툴라를 사용하여 지름 1~2 mm의 콜로니를 플레이트에서 하나씩 제거합니다.
그 다음, 1 mL 피펫 팁을 사용하여 42 °C의 2% agar를 현미경 슬라이드 위에 몇 방울 떨어뜨리고, AER이 굳기 전에 즉시 콜로니를 agar 면이 위로 향하게 하여 올려놓습니다. 콜로니 위에 agar를 몇 방울 더 추가하고 agar가 굳을 때까지 기다려, 콜로니의 상단을 포함한 전체가 agar에 완전히 둘러싸이도록 합니다. 이후의 모든 프로토콜 단계에서는 면도날을 사용합니다.
콜로니 주변의 AER을 다듬고, 콜로니가 포함된 AER 블록을 2% 파라포름알데히드와 2% 글루타르알데히드 고정액이 들어 있는 3.5 mL 붕규산 유리 스크류 캡 바이알에 넣습니다. 건조를 방지하기 위해 콜로니는 하나씩 처리해야 하지만, 최대 10개의 콜로니를 동일한 바이알에 넣을 수 있습니다. 콜로니를 4°C에서 7일 동안 보관합니다.
1주일 후, 고정액을 제거하고 약 1.5밀리리터의 0.15몰 sodium carbonate(pH 7.2)를 사용하여 agri colonies를 2회 세척하며, 각 세척 후에는 흔들지 않은 상태로 얼음 위에서 15분 동안 배양합니다. 이후 이 세척 과정을 2회 더 반복합니다.
100 mM mono potassium phosphate와 10 mM magnesium chloride로 구성된 pH 6.0의 1X OS buffer 1.5 mL를 사용하여, 각 세척 후 얼음 위에서 5분 동안 배양합니다. 다음으로, 동일한 바이알을 사용하여 여기와 본 프로토콜의 서술 부분에 명시된 오스뮴 처리 및 세척 과정을 수행합니다. 그 후, 다음 날 이른 아침에 다시 동일한 바이알을 사용하여 여기와 동반된 서술 프로토콜에 명시된 단계적 탈수 과정을 수행합니다.
여기에 표시된 방법과 동반된 서면 프로토콜에 따라 spurs 시약을 준비하십시오. 즉시 agri block을 상온의 100% 에탄올 1.5 milliliters로 10분씩 5회 세척하십시오. 마지막 에탄올 세척 후에는 agri block이 잠겨 있을 정도로만 에탄올을 제거하십시오.
파스퇴르 피펫을 사용하여 약 0.5 milliliters의 spurs 시약을 바이알에 넣고 저속 휠에서 15분 동안 회전시킵니다. 회전 후 상온에서 바이알을 30분 동안 그대로 둡니다. 그 다음, 용액을 완전히 제거합니다.
그런 다음 agri 블록이 잠길 정도로 spurs 시약 1.5 milliliters를 첨가합니다. 다시 바이알을 휠 위에 올려 상온에서 15분 동안 회전시키고 30분 동안 그대로 둡니다. 이 세척 과정을 반복합니다.
이 과정을 3회 더 반복하십시오. 마지막 30분이 지난 후, spurs 시약을 제거하고 새로운 spurs 시약을 추가하여 블록을 덮어줍니다. agri 블록을 실온에서 4시간 동안 그대로 둡니다.
스퍼(spurs) 시약을 교체하고 하룻밤 동안 회전시키십시오. 다음 날 아침에 스퍼 시약을 다시 교체하고 다음 날까지 바이알을 계속 회전시킵니다. 그다음 날 아침, 번호가 매겨진 실리콘 몰드의 바닥이 살짝 잠길 정도로 스퍼 시약을 넣으십시오.
다음으로 agri 블록을 몰드에 넣고 60 °C에서 4시간 동안 배양합니다. 4시간 후, 몰드에 spur와 시약을 더 채워 넣고 60 °C에서 하룻밤 동안 배양합니다. 섹셔닝을 위해 몰드에서 블록을 꺼냅니다.
Wild S Visia 효모 군집의 중심부를 절단한 광학 현미경 사진의 예가 여기에 제시되어 있습니다. 이 효모는 나무 삼출물에서 분리된 야생형 균주입니다. 군집은 절단 전 YNA 배지에서 6일 동안 배양되었습니다.
이 이미지에서 asai, pseudo hyphy 및 난형 효모(ovoid yeast)를 쉽게 구별할 수 있으며, 하부 한천으로 침투하는 군락 부위도 분명하게 나타납니다. 빈 화살표는 대표적인 asai를, 채워진 화살표는 대표적인 난형 영양 세포(ovoid vegetative cells)를, 채워진 화살표촉은 연장된 세포 체인과 si를 나타냅니다. 이 이미지는 실험실 효모 균주 SH 1 0 2 0 및 W 3 0 3의 박절편 전자현미경 사진의 예시입니다.배경.
절편 제작 전, 콜로니를 YNA 배지에서 6일 동안 배양하였습니다. 이미지는 포자 형성 세포의 빈도가 높은 콜로니 영역을 보여줍니다. 화살표는 포자벽의 이중층 구조를 나타냅니다.
파트 A에서는 4일 된 콜로니의 단면을 보여주며, 파트 B의 이미지 위에는 15개의 직사각형으로 구성된 그리드가 겹쳐져 있습니다. 각 직사각형 내 포자 관련 세포의 빈도는 파트 A에 표시된 15개의 직사각형에 대응하는 15개의 막대로 그래프화되었습니다. 데이터는 독립적인 4일 된 콜로니 4개의 평균 및 표준 오차입니다. 파트 C에서는 독립적인 8일 된 콜로니 4개의 평균 및 표준 오차가 표시되어 있습니다. 이 기술을 숙달하면, 전일 작업 하루와 1~3시간 정도 소요되는 작업 며칠을 포함하여 2주 만에 수행할 수 있습니다. 이 절차를 시도할 때, 블록이 마르지 않도록 용액을 즉시 추가하는 것이 중요합니다.
면역 전자 현미경법과 같은 다른 방법들을 사용하여 발달 후 특정 단백질을 발현하는 세포들의 분포를 결정할 수 있을 것입니다. 이 기술을 통해 우리는 포자 형성 세포의 패턴뿐만 아니라 croce CCI 콜로니 내의 가성 균사 세포의 패턴도 관찰할 수 있었습니다. 이 영상을 시청한 후, 여러분은 절편 제작을 위해 효모 콜로니를 포매하는 방법에 대해 충분히 이해하게 될 것입니다.
본 프로토콜에 사용되는 많은 현미경 시약들이 매우 위험할 수 있음을 잊지 마십시오. 반드시 흄 후드를 사용하고, 보호복을 착용하며, 시약을 적절하게 폐기하시기 바랍니다. 이상입니다.
시청해 주셔서 감사합니다. 실험에 좋은 결과가 있기를 바랍니다.
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본 논문은 광학 및 전자 현미경 관찰을 위한 절편 제작이 가능하도록 효모 콜로니를 임베딩하는 방법을 제시합니다. 이 프로토콜은 콜로니 내의 포자 형성 세포 및 가성균사 세포의 분석을 용이하게 하여, 곰팡이 군집 내 세포 유형 조직의 이해에 기여합니다.
미생물 군집 내 세포 유형의 공간적 조직을 이해하는 것은 항균제 및 항진균제 발굴 과정에서 표적 검증을 뒷받침합니다. 이 방법은 약물 반응 및 내성 발달에 영향을 미칠 수 있는 표현형의 이질성을 밝혀냄으로써 기전적 리스크 감소(de-risking)를 가능하게 합니다. 또한, 군집 구조를 기능적 하위 집단과 연계함으로써 초기 단계 스크리닝에 대한 예측 신뢰도를 제공합니다.
화합물 스크리닝 결정에 정보를 제공하는 구조적 표현형 분석을 가능하게 함으로써, 초기 발견 단계에서 리드 물질 발굴 단계까지의 방법론적 위치를 설정합니다.