Mesure de la rigidité à la flexion des cellules bactériennes utilisant un piège optique
Summary
Nous présentons un protocole pour le pliage des cellules bactériennes filamenteuses attaché à une surface lamelle avec un piège optique pour mesurer la rigidité de flexion cellulaires.
Abstract
Nous avons développé un protocole pour mesurer la rigidité de flexion de filamenteuse en forme de bâtonnets. Les forces sont appliquées avec un piège optique, un microscope en trois dimensions du printemps fait de lumière qui se forme quand un faisceau de haute intensité laser est focalisé sur un très petit point par une lentille de l'objectif du microscope. Pour courber une cellule, nous avons d'abord se lier aux bactéries vivantes d'une lamelle traitée chimiquement. Comme ces cellules se développent, au milieu des cellules est liée à la lamelle, mais les extrémités sont libres de plus en plus de cette contrainte. En induisant la croissance filamenteuse avec la céphalexine drogue, nous sommes en mesure d'identifier les cellules dans laquelle une extrémité de la cellule a été collé à la surface tandis que l'autre extrémité est restée seules et sensibles aux forces de flexion. A force de flexion est ensuite appliqué avec un piège optique en se liant d'un cordon polylysine enduits à la pointe d'une cellule en croissance. La fois la force et le déplacement de la bille sont enregistrées et la rigidité en flexion de la cellule est la pente de cette relation.
Protocol
Discussion
Le protocole présenté ici est conçu pour mesurer quantitativement les propriétés de flexion des cellules bactériennes. La configuration de test peut être appliqué à n'importe quelle cellule en forme de tige qui peut être fait de grandir filamentously. Nous avons utilisé avec succès cette configuration pour sonder les effets des filaments du cytosquelette de la rigidité à la flexion de E. cellules coli. Cette même technique peut être utilisée pour évaluer le rôle de la pression, rigidité de la paroi cellulaire et d'autres composants intracellulaires dans la détermination de l'ensemble rigidité à la flexion des cellules.
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nous reconnaissons des conseils utiles à partir Mingzhai Soleil sur les cellules se liant à des surfaces. Nous remercions Ned Wingreen et Zemer Gitai des discussions utiles. Cette recherche a été financée par les Instituts nationaux de la santé accorde P50GM07150, la National Science Foundation bourse de carrière PHY-0844466 et la Alfred P. Sloan Foundation.
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| cephalexin | Sigma | C4895-5G | ||
| polyethylenimine | Sigma | 181978-5G | ||
| polylysine | Sigma | P8920 | ||
| 0.5-μm-diameter polystyrene beads | Bangs Laboratory | PS03N | ||
| Nano-LP Series nanopositioning system | Mad City Labs | NanoLP series | http://www.madcitylabs.com/nanolpseries.html |
References
- Janmey, P. A., McCulloch, C. A. Cell mechanics: integrating cell responses to mechanical stimuli. Annu Rev Biomed Eng. 9, 1-34 (2007).
- Morris, D. M., Jensen, G. J. Toward a biomechanical understanding of whole bacterial cells. Annu Rev Biochem. 77, 583-613 (2008).
