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研究细胞分裂

分裂裂殖酵母的高分辨率成像

[Translate to chinese:] Dividing fission yeast S. pombe stained with two markers against spindle pole bodies (Pcp1-GFP, green) and cytokinesis ring (Rlc1-mCherry; red). Studying_Cell_Division_teaser.jpg

细胞分裂是一个生物过程,在这一过程中,所有细胞成分都必须分配给子细胞。分裂过程需要牢固的协调才能成功。显微镜可用于观察活细胞的这一过程。细胞分裂研究对于科学家更好地了解生物体的生长、增殖和繁殖等现象非常重要。本文展示了如何利用 THUNDER 成像仪 获取的裂变酵母活细胞的清晰三维图像来研究细胞环和纺锤极体等亚细胞结构。

导言

裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)是一种子囊单细胞真菌,是研究细胞周期、细胞形 态发生、细胞凋亡和衰老等生命过程的重要模型系统 [1]。然而,它的细胞体积小,这给使用传统 显微镜进行活体采集研究带来了巨大挑战,因为小结构会因焦外光线而变得模糊不清。因此,传 统上使用旋转盘显微镜进行这些研究。

研究方法

THUNDER成像仪三维活细胞与即时计算清除(ICC)[2,3]一起用于获得表达环标记Rlc1-mCherry(肌球蛋白II调节轻链)和纺锤体极体标记Pcp1-GFP(包心蛋白/胚乳蛋白)的裂殖酵母活细胞的清晰四维图像。为了克服酵母生长常用培养基(如 YES)典型的高自荧光水平,细胞被安装在琼脂糖涂层垫上,以尽量减少所需的培养基量。

成果

下面的图像表明,THUNDER 三维活细胞成像仪Imager 3D Live Cell 与 ICC 相结合,能够提供清晰、高对比度的荧光 标记裂殖酵母细胞图像。

细胞安装协议 (由Javier Encinar del Dedo提供):

  1. 0.2克琼脂糖溶于10毫升培养基中,并保持在65°C,以避免凝固。
  2. 用移液管将2.15µl涂布液滴在42°C预热的载玻片上,然后将第二张载玻片放在上面并保持 15分钟。
  3. 取下第二张载玻片后,琼脂糖垫就可以移取1.5µl的早期对数期细胞。
  4. 最后在细胞上铺上盖玻片,再放到显微镜下观察。
  5. 建议使用水浸镜头来避免光学像差(63x1.2NA),以提高计算清晰度。

使用 THUNDER 三维活细胞成像仪Imager 3D Live Cell 进行成像时,这一简短的方案可跟踪裂殖酵母分裂约 1 小时。 使用了约 16 个平面和一分钟的刻度间隔,以实现亚细胞水平的低光漂白和清晰成像。

参考资料

  1. Hayles J, Nurse P. Cold Spring Harb Protoc. 2018 May 1;2018(5). doi: 10.1101/pdb.top079749.
  2. J. Schumacher, L. Bertrand, THUNDER Technology Note: THUNDER Imagers: How Do They Really Work? Science Lab (2019) Leica Microsystems.
  3. L. Felts, V. Kohli, J.M. Marr, J. Schumacher, O. Schlicker, An Introduction to Computational Clearing: A New Method to Remove Out-of-Focus Blur, Science Lab (2020) Leica Microsystems.

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