Мы описываем фиксации, внедрение парафин и тонкого резания методы для колонии микробной биопленки. В подготовленных образцах биопленки каркаса и репортер выражение шаблоны могут быть визуализированы при микроскопии.
Секционирование через встраивание парафин методика широко установленным в eukaryotic систем. Здесь мы предоставляем метод для фиксации, внедрение и секционирование нетронутыми микробной колонии биоплёнки с помощью перфузии парафина. Адаптировать этот метод для использования на колонии биопленки, мы разработали методы для поддержания каждого образца на подложке ее роста и ламинирование с агар слоя и Добавлено Лизин в фиксирующие решение. Эти оптимизации улучшить образца удержание и сохранение функции микроморфологических. Подготовленный таким образом образцы поддаются тонких секционирование и изображений на свет, флуоресценции и передачи электронной микроскопии. Мы применили эту технику в колонии биоплёнки Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas synxantha, Bacillus subtilisи Vibrio cholerae. Высокий уровень детализации, видимой в образцах, созданный этим методом, в сочетании с репортером штамм инженерных или использование определенных красителей, может предоставить интересные идеи в физиологии и развитие микробных сообществ.
Большинство микробы способны формы биопленки, общины клеток скрепленных собственного производства матриц. Биопленки можно выращивать во многих типах физических установок, с различных режимов предоставления питательных веществ и субстрата. Конкретных анализов для биопленки, как правило, дают воспроизводимости многоклеточные структуры, и общей архитектуры наблюдаются филогенетически разнообразных видов на макроскопическом уровне или сообщества. Когда микробы выращиваются как колоний на твердом носителе под атмосферу, макроскопической морфология передает сведения о емкости для производства матрицы и часто коррелирует с2,другие черты в 1,3. Внутренняя архитектура микробной колоний может также предоставить подсказки относительно конкретных биопленки химия и физиология, но было трудно охарактеризовать. Последние приложений загрузки криостата и cryosectioning методов бактериальных колоний позволили изображений и визуализации определенных функций на беспрецедентной резолюции 4,5,6. Однако исследования с тканей животных показали, что парафин встраивание обеспечивает улучшенный сохранение морфологии, когда по сравнению с загрузки криостата 7 и был использован для визуализации бактерий в тканях 8,9. Поэтому мы разработали протокол для фиксации, внедрение парафин и тонкие секционирование колонии микробной биопленки. Здесь мы будем описывать подготовки Pseudomonas aeruginosa PA14 колонии биопленки шлифов 10,11, но мы также успешно применен этот метод к биопленки, образованный бактерии Pseudomonas synxantha, Сенная палочка, и холерный вибрион12.
Процесс биоплёнки парафин встраивание и тонко секционирования следует простая логика. Во-первых биоплёнки помещены в слое агар для сохранения морфология во время обработки. Во-вторых заключенная биоплёнки погружали в фиксатор чтобы crosslink макромолекул и сохранить микроморфологии. Эти затем обезвоживается с алкоголем, очищаются с более неполярных растворителей и затем проникли с жидкого парафина. После того, как проникли, образцы встроены блоки воск для разрезания. Секции являются вырезать, монтируется на слайдах и затем Регидратированные для того, чтобы вернуть их в более родного государства. С этого момента они могут окрашенных или покрыты в среде установки для микроскопического анализа.
Этот протокол производит шлифов микробной биоплёнки подходит для гистологического анализа. Колонии биопленки подструктурами видны, когда шлифов, подготовлен с использованием этого метода отражаются на световой микроскопии. Биопленки можно также выращивать на СМИ содержащие флуоресцентные пятна специфических для индивидуальных особенностей или витражи на шаге регидратации, непосредственно до монтажа (шаги 9.5-9,6). Наконец микробы могут быть спроектированы для получения флуоресцентных белков в учредительных или регулируется моды, позволяя в situ отчетности распределения или гена выражения ячейки в этих общинах. Мы использовали эти методы для определения глубины биопленки колонии, распределение ячеек, матрица распределения, шаблонов роста и экспрессии генов пространственно-временных.
Образцы тканей парафин встраивание и тонко секционирования представляет собой классический гистологический метод, который позволяет изображения микро морфологических структур и широко используется на эукариотических ткани и с некоторым успехом был применен для микробиологических…
The authors have nothing to disclose.
Эта работа была поддержана NSF карьеры премии 1553023 и NIH/NIAID премии R01AI103369.
5 3/4" Pasteur pipette | Fisher Scientific | 13-678-6A | Purchased from univeristy biostores |
Agar | Teknova | A7777 | |
Buchner Aspirator (Vacuum) Flask | Pyrex | 5340 | Purchased from univeristy biostores |
Chemically-resistant Marking Pen | VWR | 103051-182 | Manufacturer: Leica |
Clear Fingernail Polish | ******** | ******** | Store bought |
Congo Red Indicator Grade | VWR | AAAB24310-14 | Manufacturer: Alfa Aesar |
Coomassie Blue | VWR | EM-3340 | Manufacturer: EMD Millipore |
TRIS-buffered Mounting Medium (w/ DAPI) | Fisher Scientific | 50 247 04 | Manufacturer: Electron Microscopy Sciences |
Embedding Mold | ******** | ******** | 3D printed in-house |
Embedding Mold (commercial) | Electron Microscopy Sciences | 70182 | |
Ethanol 200P | Decon Labs, Inc. | 2701 | Purchased from univeristy biostores |
Fine-tipped Brush | ******** | ******** | Store bought, paint brush |
Glass Coverslips 60x22mm | Fisher Scientific | 12-519-21C | |
Glass Rehydration Mailer | Ted Pella | 21043 | 20 slide mailer |
Histoclear-II, orange oil-based clearing agent | Fisher Scientific | 50 899 90150 | Manufacturer: National Diagnostics |
Histosette, Embedding Casette | Fisher Scientific | 15 182 701A | |
L-lysine hydrochloride | Fisher Scientific | BP386 100 | |
Low Profile Microtome Blades | Fisher Scientific | 22 210 048 | Manufacturer: Sturkey |
Micropipette | VWR | 89080-004 | Promo-pack |
Micropipette Tips | See comments section | See comments section | p10 (Fisher Scientific, 02 707 469), p200 (VWR, 89079-474), p1250 (VWR, 89079-486) |
Microtome | Fisher Scientific | 905200U/00016050 | Model: HM355S, Manufacturer: Microm, NON-CATALOG, Vendor Catalog # 905200U/00016050 |
Formaldehyde, 37% Aqueous (Formalin) | Ricca Chemical | RSOF0010-500A | |
Paraplast Xtra (paraffin wax) | VWR | 15159-486 | Manufacturer: McCormick Scientific |
Petri Dishes Square 100x100x15mm | Laboratory Disposable Products | D210-16 | |
Potassium chloride | EMD Chemicals | PX1405-1 | Component of phosphate buffered saline, prepared in-house |
Potassium phosphate | Fisher Scientific | P380-500 | Component of phosphate buffered saline, prepared in-house |
Razor Blades | VWR | 55411-050 | Purchased from univeristy biostores |
Slide Warmer | Fisher Scientific | NC0865259 | NON-CATALOG, Vendor Catalog # 12857D |
Sodium chloride | VWR | 0241-1KG | Component of phosphate buffered saline, prepared in-house |
Sodium phosphate | VWR | BDH9296.500 | ,Component of phosphate buffered saline, prepared in-house |
Suprafrost Histology Slides | Fisher Scientific | 12-544-2 | |
Tissue Flotation Water Bath | Fisher Scientific | NC0815797 | Manufacturer: Ted Pella, Vendor Catalog # 28156-B |
Automatic Tissue Processor | Fisher Scientific | 813160U/Q#00009061 | Model: STP120 Tissue Processor |
Tryptone | Teknova | T9012 | |
Yeast extract | Teknova | Y9010 |