Continua observación microscópica de alta resolución de replicativa envejecimiento en la levadura en ciernes
Summary
Se describe aquí la operación de un dispositivo de microfluidos que permite imágenes microscópicas continua y de alta resolución de las células de levadura en ciernes individuales durante su completa replicativa y / o cronológico vida útil.
Abstract
Se demuestra el uso de una configuración sencilla de microfluidos, en el que las células de levadura en ciernes individuales pueden ser rastreados a lo largo de toda su vida útil. El chip de microfluidos explota la diferencia de tamaño entre las células madre y su hija con una gran variedad de micropads. Tras la carga, las células se encuentran atrapados debajo de estas micropads, porque la distancia entre la micropad y cubierta de vidrio es similar al diámetro de una célula de levadura (3-4 micras). Después de que el procedimiento de carga, medio de cultivo se vacía continuamente a través del chip, que no sólo crea un ambiente constante y definida a lo largo de todo el experimento, pero también vaciados de las células hijas emergentes, que no sean retenidos debajo de las pastillas debido a su tamaño más pequeño. La configuración conserva las células madre manera tan eficiente que en un solo experimento de hasta 50 células individuales pueden ser controlados de una manera completamente automatizada durante 5 días o, si es necesario, ya. Además, las excelentes propiedades ópticas del chip permiten altoResolución de imagen de células durante todo el proceso de envejecimiento.
Introduction
Ciernes levadura es un organismo modelo importante para la investigación del envejecimiento 1. Hasta recientemente, el estudio de envejecimiento replicativa en células de levadura era un proceso laborioso que requiere un método de disección, en la que cada brote fue retirado manualmente de la célula madre 2,3. Para solucionar este problema, hemos presentado recientemente una nueva configuración de microfluidos capaz de rastrear las células madre individuales a lo largo de toda su vida útil 4.
En nuestro chip de microfluidos, células de levadura son atrapados bajo micropads suaves elastómero a base de (véase la Figura 1). Un flujo continuo de medio de lava células hijas recién formadas y proporciona a las células con nutrientes frescos. En un experimento, de hasta 50 células madre pueden ser controlados de forma totalmente automática durante toda su vida replicativa. Debido a las excelentes propiedades ópticas del chip de microfluidos, es posible controlar simultáneamente diferentes aspectos de la biología celular de la levadura (por ejemplo, </em> por el uso de proteínas fluorescentes).
En comparación con el método de disección clásica, la configuración de microfluidos proporciona ventajas sustanciales. Se asegura un entorno definido y constante durante todo el experimento de envejecimiento. No requiere de equipo especializado costoso y se puede ejecutar en cualquier microscopio equipado con enfoque automático y capacidades de lapso de tiempo, así como de control de temperatura para el cultivo celular. La producción y el funcionamiento de los chips de microfluidos se pueden aprender en unos pocos días. Además, las células se pueden cargar directamente de un cultivo en crecimiento exponencial, una ventaja sobre otro método de microfluidos recientemente publicado 5, que requiere la biotinilación de las células madre. Combinado con una alta resolución de imagen, el método aquí descrito se puede utilizar para medir los cambios graduales en la morfología celular, expresión de la proteína y la localización de levadura durante el envejecimiento en una forma sin precedentes. La capacidad paraseguimiento a largo plazo de las células individuales también ofrece posibilidades únicas para estudios del ciclo celular de levadura.
un Este método ha sido optimizado recientemente para eliminar la biotinilación del protocolo 16, que se publicó mientras que este manuscrito estaba en revisión.
Protocol
Representative Results
Discussion
El método de microfluidos descrito aquí es una nueva herramienta importante en la investigación del envejecimiento, ya que permite la generación sencilla y automatizada de levadura replicación de datos de vida útil en combinación con imágenes continuas de alta resolución. Estos atributos son importantes mejoras con respecto a las posibilidades experimentales del método de disección clásica, sin embargo, hay algunas limitaciones del método que necesita ser tenido en cuenta.
Tenga…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nos gustaría dar las gracias a Laura Schippers para escribir las primeras versiones del protocolo de carga celular y Marcus de Goffau y Guille Zampar atinar morfologías mitocondriales.
Materials
| Name | Company | Catalogue number | Comments |
| REAGENTS | |||
| DC Sylgard 184 elastomer | Mavom bv | 1060040 | This package contains PDMS base and PDMS curing agent. |
| Glass Petri dishes 120/20 mm | VWR International | 391-2850 | |
| Cover glasses 22×40 mm | CBN Labsuppliers BV | 190002240 | |
| Tough-Tags | Sigma-Aldrich | Z359106 | |
| Aluminum foil | |||
| Plastic disposable cup | |||
| Serological pipette 5 ml | VWR International | 612-1245 | |
| Scotch tape | VWR International | 819-1460 | |
| Baysilone paste (GE Bayer silicones) | Sigma-Aldrich | 85403-1EA | |
| PTFE microbore tubing, 0.012″ID x 0.030″OD | Cole Parmer | EW-06417-11 | Referred to as thin tubing |
| Tygon microbore Tubing, 0.030″ID x 0.090″OD | Cole Parmer | EW-06418-03 | Referred to as thick tubing |
| Scalpel | VWR International | 233-5334 | |
| 50 ml Luer-Lok syringes | BD | 300137 | |
| 5 ml syringes, Luer tip | VWR International | 613-1599 | |
| Tweezers | VWR International | 232-2132 | |
| 20 Gauge Luer stubs | Instech Solomon | LS20 | |
| Syringe filters (pore size 0.20 μm) | Sigma-Aldrich | 16534K | |
| Stainless steel catheter Plug, 20 ga x12 mm | Instech Solomon | SP20/12 | |
| Petri dishes | VWR International | 391-0892 | |
| EQUIPMENT | |||
| Benchtop UV-Ozone Cleaner | NOVA Scan | PSD-UVT | |
| Harvard Pump 11 Elite | Harvard Apparatus | 70-4505 | |
| SU-8 silicon master mold (wafer) | Self-made; For details contact corresponding author | ||
| Balance | Sartorius corporation | ED4202S | |
| Vacuum pump | KNF Neuberger | N022 AN.18 | |
| Desiccator | VWR International | 467-2115 | |
| Hot plate | VWR International | 460-3267 | |
| Optional: Metal holder for cover glass (22×40 mm) | Self-made; For details contact corresponding author | ||
| (Fluorescence) Microscope with 60x objective, autofocus, time-lapse abilities and preferably an automated (motorized XY control) stage | Nikon | Eclipse Ti-E |
Referências
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