Recording Multizelluläre Behavior in Myxococcus xanthus Biofilme mit Zeitraffer-Microcinematography
Summary
Zur Untersuchung<em> Myxococcus xanthus</em> Schwarmverhalten, haben wir ein Zeitraffer-microcinematography Protokoll, das für verschiedene Tests modifiziert werden kann konzipiert. Das Unternehmen beschäftigt Standard Wachstumsbedingungen für die Mikroskopie geeignet und liefert reproduzierbare Ergebnisse durch den Einsatz von kostengünstigen und wiederverwendbaren Silikon-Dichtungen. Wir haben diese Methode verwendet, um vielzelligen Chemotaxis zu quantifizieren.
Abstract
Ein Schwarm der δ-Proteobakterium Myxococcus xanthus enthält Millionen von Zellen, die als Kollektiv, die Koordination der Bewegung durch eine Reihe von Signalen bis hin zu komplexen, dynamischen Muster als Reaktion auf Umweltreize zu schaffen zu handeln. Diese Muster sind sich selbst organisierende und emergente, sie können nicht durch die Beobachtung des Verhaltens der einzelnen Zellen vorhergesagt werden. Mit einem Zeitraffer-microcinematography Tracking-Assay identifizierten wir eine deutliche emergent Muster in M. xanthus als Chemotaxis, definiert als die gerichtete Bewegung von einem Schwarm eine Nährstoff-Gradienten in Richtung seiner Quelle 1.
Um effizient zu charakterisieren Chemotaxis über Zeitraffer-microcinematography, entwickelten wir eine stark modifizierbar Platte Komplex (Abbildung 1) und konstruiert ein Cluster von 8 Mikroskope (Abbildung 2), die jeweils für den Fang von Zeitraffer-Videos. Der Test ist streng genug, um konsistente Replikation von quantifizierbaren Daten zu ermöglichen, und die daraus resultierenden Videos ermöglichen es uns, zu beobachten und zu verfolgen subtile Veränderungen in Schwarmverhalten. Einmal erfasst, sind die Videos auf einer Analyse / Lagerung Computer mit genügend Arbeitsspeicher zur Verarbeitung und Speicherung Tausende von Videos übertragen. Die Flexibilität dieser Einrichtung hat sich bewährt, mehrere Mitglieder der M. xanthus Gemeinschaft.
Protocol
Discussion
Zeitraffer-microcinematography (TM) hat sich zu einem Standard-Ansatz zur Untersuchung prokaryotischen Motilität 2-7. Traditionell wird TM mit Filterpapier Dochte, dünne Agar-Pads, oder Agar Platten als Substrate 8-11 durchgeführt. Diese Methoden sind ausreichende und kostengünstige, wenn verwendet, um Bildsequenzen für allgemeine Illustrationen von bakteriellen Bewegung zu erzeugen. Allerdings, wenn Bildsequenzen müssen bei der Erzeugung von reproduzierbaren und quantitativen strengen Daten …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Arbeit wurde ermöglicht durch eine National Science Foundation Career Award (MCB-0746066, Charakterisierung von Transkriptionsaktivatoren dass Emergent Verhalten zu regulieren), um RDW
Wir sind dankbar, dass LJ Shimkus, BS Goldman, G. Suen, M. Singer, LG Welch, KA Murphy, und HG Taylor für hilfreiche Diskussionen und Kommentare zum Manuskript.
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| 1.0% Casitone | Difco Laboratories | |||
| 0.5% yeast extract | Difco Laboratories | |||
| Micro-sampling pipette | Fisher | |||
| 100 μl glass disposable tip | Fisher | |||
| 2 x 2 cm, 0.5-mm-thick silicone rubber gasket | Grace Bio-Lab Inc. |
References
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