저자는 연구 및 시설에 대한 지원 및 자금 지원을 위해 박사 과정 학생 데이브 하트 넬과 본머스 대학을 인정하고 싶습니다.

분자 프로브 및 흐름 사이토 1. 준비 <ol><li> 초순수 여과하고 H 2 O에 필요한 농도의 분취 액에 디메틸 설폭 사이드 (DMSO)에 5 mM의 용액으로 공급 된 핵산 프로브의 원액을 희석 </li><li> 25 O C까지 사용 - -5 O C와 사이의 어두운 조건에서 핵산 프로브를 저장합니다. </li><li> 사이토 흐름과 부하 소프트웨어 패키지를 켭니다 (FCM 사양 재료 / 장비의 표 참조). </li><li> 시료 주입 프로브 (SIP)에 빈 용혈 관 (12 X 75mm)를 놓고, FCM 청소 프로세스를 시작 다시 세척 한 후 방해를 없애기 클릭합니다. 참고 : SIP에 대한 몇 가지 샘플 단계는 마이크로 원심 튜브를 포함하는 튜브의 여러 종류를 수용 할 수 있습니다. FCM 장치에 사용되는 프로브 분자 희석제 및 시스 유체 분석 등급 &quot;타입 1&quot;을 0.22 ㎛의 막 여과 소스이다. </li><li> 장소15 분 금식하는 유체 속도 (또는&gt; 66 μL / 분의 유속으로) - SIP에 초순수 여과 H 2 O 2 ㎖와 신선한 용혈 튜브, 10 시간 제한을 설정한다. </li><li> 배경 잡음을 줄이고 &#39;실행&#39;을 클릭 형광 빛 산란 채널 관련 임계 값을 넣어 새로운 데이터 셀을 선택합니다. </li><li> 초당 총 이벤트가 제조업체의 추천 아래에없는 경우, 빠른 2 분 동안 오염 제거 용액의 2 ml의 샘플을 실행 한 다음 1.4 및 1.5 단계를 반복합니다. 주 :이 모델에 따라 다를 수 있기 때문에, 스타트 업 프로토콜을 청소 FCM에 대한 제조업체의 권장 사항을 확인하시기 바랍니다. 특정 임계 값에 대한 테스트는 일부 장비가 향상 또는 광 검출기에서 기록 된 전기 신호를 감소 광전자 증 튜브 (의 PMT)에 전압 이득을 적용 할 사용자를 허용하는 FCM 모델과 일치 할 필요가있다. 이 체험관에서 사용 FCM 모델, 표준은 전압의 PMT를 고정 입자보다 작은 2.0 μm의 전자 노이즈를 제외 80,000 앞으로 빛 산란 (FSC-H)의 임계 값을 사용하고있다. </li></ol> 문화 및 초기 세포 수의 2. 준비 <ol><li> 120 O ℃에서 20 분 동안 250 mL의 비커에 조류 미디어 (50 배 농도)의 초순수 여과 H 2 O 2 ml를 압력솥 ​​98 ml의 </li><li> SIP에서 튜브에 높은 정상 상태 밀도 장소 샘플 2 ㎖에 M.aeruginosa (7806 PCC)의 초기 단일 문화에서. 소용돌이로 교반 또는 초음파 (20)에 의한 콜로니 형성을들을 분해하고 광학 현미경을 통해 균등하게 분산 된 세포를 확인합니다. 참고 : 초음파에 과도한 노출은 세포 용해가 발생할 수 있습니다주의를 요합니다. 이러한 측면 빛의 산란으로 출력 (M.aeruginosa 같은 종에서 발견) 초음파 가스 소포를 축소 할 수 있기 때문에 (SSC-H)의 강도는 그 자체로 더 될 수 있습니다nsitive. </li><li> FCM 소프트웨어 내에서 앞으로 빛 산란 (FSC-H)의 데이터를 기록하고 축에 로그 스케일에서 볼 수 &quot;로그&quot;를 클릭하여 플롯 사양을 구성 할 수있는 히스토그램 플롯을 선택합니다. </li><li> 별도의 출력, 이러한 M.aeruginosa에있는 액세서리 광합성 색소 피코시 아닌 (FL4-H, 675 ± 12.5 ㎚), 천연 형광을 기록 (축 로그) 다른 히스토그램을 선택합니다. </li><li> 피코시 아닌 그 결과 형광에서 배출량을 필터링 할 수 있습니다 탐지기를 자극 할 수있는 광원을 사용합니다. 참고 : 피코시 아닌은 600 nm의 이상 흥분 만 빨간색 광원 (21)과 감지 반면 광합성 색소는 엽록소로, 일반적으로 사용되는 488 nm의 청색 레이저와 흥분이 될 수 있습니다. 여기 광원의 흐름 세포 계측기 제조 업체 및 방출 검출기의 스펙트럼, 여기에 모두 488 nm에서 640 nm의 레이저로 체크와 함께 사용되었다675 ± 12.5 nm의 광학 필터. </li><li> 대상 유기체 (10 μm의)과 상대적으로 느린 유속 (/ 분 14 μL)의 코어 크기에 가장 가까운 가장 높은 해상도 설정을 선택를 기록하십시오. 참고 : 최고 해상도 샘플의 경우는 초당 이벤트의 추천을 생산에 따라 실행해야합니다. </li><li> 취득 데이터 게이트 밖으로 빛의 산란 및 / 또는 형광 신호 임계 값을 사용하기 전에 전자 배경 잡음 또는 세포 샘플 파편에 의해 발생되는. </li><li> 새로운 데이터 셀을 선택 로그 스케일에 FSC-H와 SSC-H 매개 변수와 밀도 플롯을 작성하고 실행을 클릭합니다. </li><li> 샘플 밀도가 과도 이벤트 레이트에 이르게되면 희석 단계는 정확도와 정밀도를 증가시키기위한 조치가 취해질 수있다. </li><li> 밀도 플롯에 배경 소음이나 파편 (FSC &lt;320,000)에 의해 생성 된 낮은 수준의 산란 신호를 제외하기 이전 히스토그램에서 소프트웨어 게이트를 적용합니다. 상대적으로 높은 형광 반대로 게이트피코시 아닌 세포들로부터의 신호 만이 이벤트 (- 1,950,000 FL4, 56,000)을 포함한다. </li><li> 용액 당 얼마나 많은 셀을 작동하는, 게이트 영역에 기록 셀의 개수를 사용하여 FCM 통과 한 시료의 총 부피로 나눈다. 주 : 여기에서 사용 FCM 모델은 샘플 량을 판별 할 수 있도록 마이크로 프로세서 제어 연동 펌프 시스템이있다. 기타 FCM 장비는 교정 비드 정지 또는 전체 샘플 볼륨을 확인하기 위해 H 2 O의 중량 / 부피의 차이의 계산을 필요로 할 수있다. </li><li> M.aeruginosa의 배치 성장주기 (250,000 세포 / ml)을 시작하기 위해 신선하게 제조 된 미디어에 필요한 세포의 볼륨. 주 : 종 그렇게 배치주기가 라이프 사이클 단계를 결정하는 사전 - 기록해야 그들의 시츄 환경 파라미터 및 영양소 이용 가능성에 따라 성장 속도에 차이가된다. </li></ol> 3. Optim을분자 프로브 세포 흡수 화 <ol><li> M.aeruginosa 문화의 수확 절반 지수 단계에서 2 단계에서 제조 및 &#39;라이브&#39;컨트롤로 사용합니다. 주 : 직선 상에 지수 고밀도 배양 물에서 희석 된 샘플은 초기 지연 / 위상으로부터 유도 접종 배양 물에 비해, 사균 회전율을 통해 최적화 결과에 영향을 미칠 수있다. </li><li> 30 분 6,11,22 1 시간, 파라 포름 알데히드 또는 4 % 포름 알데히드 60 ℃로 방법을 다음과 같은 70 % 에탄올, 가열 샘플을 사용하여 &#39;죽은&#39;컨트롤로 나머지 절반을 준비합니다. 샘플의 미세 환경의 변화 (예., 산도)를 확인합니다. 참고 : M.aeruginosa에 긍정적 인, 열 사망, &#39;죽은&#39;컨트롤 피코시 아닌 신호에서의 감소를 통해 &#39;라이브&#39;샘플과 구별된다. 다른 방법으로 사망률을 유도하는 것은 동일한 출력을 일으키지 않습니다 및 VAR 것종 Y. </li><li> 다른 혼합 비율을 이용하여 시료를 설정 &#39;라이브&#39;와 &#39;죽음의 샘플 (예를 들어, 0 %, 25 %, 50 %, 100 %). </li><li> 소용돌이로 교반 또는 초음파에 의해 콜로니 형성을들을 분해하여 pH를 확인합니다. </li><li> 각각의 검출기를 통해 피코시 아닌 신호를 기록하는 488 나노 미터 녹색에서 형광을 기록 할 수있는 검출기와 함께 레이저 (FL1, 530 ± 15 ㎚), 오렌지 (FL2, 585 ± 20 ㎚) 핵산 프로브 및 640 nm의 레이저를 선택합니다. 주 : DNA에 결합하면 오렌지 핵산 프로브가 570 내지 547 nm에서 방출 최대의 여기 파장을 갖는 반면, 녹색 핵산 프로브는, 523 내지 504 nm의 발광 최대치의 대략 형광 여기 파장을 갖는다. 488 nm의 아르곤 이온 고체 레이저가 모두 분자 프로브를 여기 시키는데 사용될 수 있지만, (547 nm의 최대)가 그린 레이저 높은 오렌지색 형광을 생성 할 것이다. </li><li> 출발점으로서, 소개제조 업체와 분자 프로브는 50 % &#39;라이브&#39;50 % &#39;죽은&#39;문화 농도를 권장하고 어둠 속에서 부화. </li><li> 새로운 데이터 셀을 선택 배경 잡음 (FSC-H 80,000)를 줄일 수 임계 값 및 트리거와 SIP에서 샘플을 놓습니다. </li><li> FSC-H와 SSC-H 매개 변수 및 3 개의 막대 그래프와 밀도 플롯을 작성합니다. 각각의 분자 프로브 광 검출 채널 (FL1 또는 2), 피코시 아닌 한 배출량 (FL4-H) 및 로그 스케일에 다른 FSC-H 모두를 감지를 사용하여 한 히스토그램. </li><li> 시점 (1, 5, 10, 15, 30 및 60 분)의 전화 번호, 개별 데이터 셀에 기록하는, 최대 60 분간 어둠 속에서 핵산 프로브 M.aeruginosa의 샘플을 배양한다. 참고 : 특정 화학 물질의 잠재적 인 반응에 제조와 같은 산도 검사 등의 매개 변수를 조정할 때 (시험 핵산에 대한 버퍼가 인산염 또는 일가 또는 디바의 높은 수준을 포함 할 수 없습니다 프로브빌려준 양이온, DNA와 결합이 감소 될 것이다). </li><li> 각각의 형광 프로브 채널 히스토그램으로, 셀 크기를 유기체 대상에 대한 - 소프트웨어 게이트는 FSC-H의 히스토그램 (1,500,000 320,000)를 포함에 적용됩니다. 주 :이 프로토콜에서 사용되는 농도의 증가 또는 M.aeruginosa 샘플 또는 핵산 프로브의 초기 재고 용액 부피의 감소 중 하나에 의해 변경 될 수 0.05, 0.1, 0.5, 1, 5, 10, 50 및 100 μM이었다. </li><li> 형광 프로브 채널에서 가장 높은 히스토그램의 피크 (- 1,650,000, 오렌지 FL2-H, 30,000 - 녹색 FL1-H, 240,000 165,000)에 다른 포괄적 인 소프트웨어 게이트를 적용하고 이후에 게이트 그 밀도 플롯에 긍정적 인 프로브의 형광. </li><li> 분자 프로브 농도 (예 : X 0.1 X 10) 및 / 또는 온도와 산도 수준 필요한 경우 조정, 100 % &quot;라이브&quot;, 100 % &#39;죽은&#39;모든 혼합 배양 샘플 3.11 - 실행 3.1 단계를 반복합니다. </li> &lt;리&gt; 핵산으로 염색 된 세포의 총 분율을 찾기 위해 (반 총 FSC-H 또는 100 % &#39;죽은&#39;배양에서 촬영) &quot;죽은&quot;셀 원래 셀 밀도에 긍정적 분자 프로브 형광 신호의 수를 비교하여 프로브. </li><li> 비특이적 염색 (편도 ANOVA 또는 분산 크루스 칼 - 월리스 일방향 분석 수단을 사용하여 제조없이 세포 핵산 프로브 흡수의 최대 백분율에 대한 최적의 프로토콜을 찾기 위해 각각의 농도에서 각각의 시간 기간 동안 이렇게 데이터) 비모수 경우. </li></ol> 4. 분자 프로브 형광 차별 <ol><li> 고유 또는 비 특정 세포 염색에서 형광 간섭 / 중복의 테스트를 위해 50 % &#39;라이브&#39;50 % &#39;죽은&#39;혼합 문화의 데이터를 선택하고 모든 게이트를 벗어. </li><li> 만 FSC-H의 히스토그램 (320,000 - 1,500,000)를 포함하는 소프트웨어 게이트를 적용 대상에 대한 것은 피코시 아닌으로, 셀 크기를 유기체채널 히스토그램. </li><li> 게이트 &#39;죽은&#39;으로 표시된 가장 낮은 피크의 추가와 함께 &#39;라이브&#39;로 가장 높은 피코시 아닌 피크와 레이블. </li><li> 평균 파장을 모두 기록, &#39;라이브&#39;다음 &#39;죽은&#39;피코시 아닌 (FL4) 신호를 한 번에 이용하여, 각각의 분자 프로브 형광 히스토그램 채널에 상기 게이트 공정을 수행한다. 주 :이 실험에서 사망률을 유발 모드는이 프로토콜에 따라 명확 피코시 아닌 신호를 감소 열처리에 의해 이루어졌다. &#39;죽은&#39;세포의 생산 인구의 다른 방법은 획득 한 실행에서 서로 다른 출력을 얻을 수 있습니다. </li><li> 비 긍정적 인 분자 프로브의 형광 ( &#39;죽은&#39;) 및 고유 / 비 특정 신호 ( &#39;라이브&#39;)의 평균 파장은 프로토콜의 감도를 결정합니다. 주 : &#39;라이브&#39;와 &#39;죽은&#39;과 짧은 여행의 형광 차별을 개선하기 위해관리 포인트는 세포벽 투과성이 얻어진 형광 신호 (6)를 개선하기 위해 영양분 고갈 된 세포 또는 에틸렌 디아민 테트라 아세트산 (EDTA)에서 활성 얼룩 흡수에 탄소원을 증가시킨다. 스펙트럼 중첩 일부 FCM 모델 한정 보상 샘플 수집 (PMT 전압 변화) 동안 또는 사후 분석 전문 소프트웨어에서 사용자 조작 페어 보정에 의해 수행 될 수있다. </li><li> &#39;죽은&#39;세포의 최고 금액이 발생 비특이적 얼룩없이 염색 된 최적화 된 프로토콜을 선택합니다. 테스트의 숫자가있는 경우 비슷한 결과가 좋은 형광 신호 차별과 함께 가장 낮은 농도와 배양 시간 프로토콜을 받아들입니다. 팔로우는 사이토 종료 절차에 대한 지침을 제조하고 있습니다. </li></ol>

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	<li>Kell, D. B., Kaprelyants, A. S., Weichart, D. H., Harwood, C. R., Barer, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Viability+and+Activity+in+Readily+Culturable+Bacteria:+A+Review+and+Discussion+of+the+Practical+Issues.">Viability and Activity in Readily Culturable Bacteria: A Review and Discussion of the Practical Issues.</a> Anton. Leeuw. Int. J. G. 73, 169-187 (1998).</li><li>Adams, D. G., Duggan, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tansley+Review+No.+107.+Heterocyst+and+Akinete+Differentiation+in+cyanobacteria.">Tansley Review No. 107. Heterocyst and Akinete Differentiation in cyanobacteria.</a> New Phytol. 144 (1), 3-33 (1999).</li><li>Lidstrom, M. E., Konopka, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Role+of+Physiological+Heterogeneity+in+Microbial+Population+Behavior.">The Role of Physiological Heterogeneity in Microbial Population Behavior.</a> Nat. Chem. Biol. 6 (10), 705-712 (2010).</li><li>Dagnino, D., de Abreu Meireles, D., de Aquino Almeida, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Growth+of+Nutrient-Replete+Microcystis.+PCC+7806+Cultures+is+Inhibited+by+an+Extracellular+Signal+Produced+by+Chlorotic+Cultures.">Growth of Nutrient-Replete Microcystis. PCC 7806 Cultures is Inhibited by an Extracellular Signal Produced by Chlorotic Cultures.</a> Environ. Microbiol. 8 (1), 30-36 (2006).</li><li>Davey, H. M., Kell, D. B., Weichart, D. H., Kaprelyants, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Estimation+of+Microbial+Viability+Using+Flow+Cytometry.">Estimation of Microbial Viability Using Flow Cytometry.</a> Curr. Protoc. Cytom. Chapter. Chapter 11, (2004).</li><li>Davey, H. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Life,+Death,+and+In-Between:+Meanings+and+Methods+in+Microbiology.">Life, Death, and In-Between: Meanings and Methods in Microbiology.</a> Appl. Environ. Microb. 77 (16), 5571-5576 (2011).</li><li>Shapiro, H. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chapter+7,+Parameters+and+Probes.">Chapter 7, Parameters and Probes.</a> Practical Flow Cytometry. , 273-410 (2003).</li><li>Hammes, F., Berney, M., Wang, Y., Vital, M., K&#246;ster, O., Egli, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flow-Cytometric+Total+Bacterial+Cell+Counts+as+a+Descriptive+Microbiological+Parameter+for+Drinking+Water+Treatment+Processes.">Flow-Cytometric Total Bacterial Cell Counts as a Descriptive Microbiological Parameter for Drinking Water Treatment Processes.</a> Water Res. 42 (1-2), 269-277 (2008).</li><li>Wang, Y., Hammes, F., De Roy, K., Verstraete, W., Boon, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Past,+Present+and+Future+Applications+of+Flow+Cytometry+in+Aquatic+Microbiology.">Past, Present and Future Applications of Flow Cytometry in Aquatic Microbiology.</a> Trends Biotechnol. 28 (8), 416-424 (2010).</li><li>Shapiro, H. M., Nebe-von-Caron, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiparameter+Flow+Cytometry+of+Bacteria.">Multiparameter Flow Cytometry of Bacteria.</a> Methods. Mol. Biol. 263, 33-44 (2004).</li><li>Peperzak, L., Brussaard, C. P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flow+Cytometric+Applicability+of+Fluorescent+Vitality+Probes+on+Phytoplankton.">Flow Cytometric Applicability of Fluorescent Vitality Probes on Phytoplankton.</a> J. Phycol. 47 (3), 692-702 (2011).</li><li>Roth, B. L., Poot, M., Yue, S. T., Millard, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bacterial+Viability+and+Antibiotic+Susceptibility+Testing+with+SYTOX+Green+Nucleic+Acid+Stain.">Bacterial Viability and Antibiotic Susceptibility Testing with SYTOX Green Nucleic Acid Stain.</a> Appl. Environ. Microbiol. 63 (6), (1997).</li><li>Franklin, D., Airs, R., Fernandes, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+of+Senescence+and+Death+in+Emiliania+huxleyi.+and+Thalassiosira+pseudonana.">Identification of Senescence and Death in Emiliania huxleyi. and Thalassiosira pseudonana.</a> Cell Staining, Chlorophyll Alterations, and Dimethylsulfoniopropionate (DMSP) Metabolism. Limnol. Oceanogr. 57 (1), 305-317 (2012).</li><li>Lebaron, P., Catala, P., Parthuisot, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effectiveness+of+SYTOX+Green+Stain+for+Bacterial+Viability+Assessment.">Effectiveness of SYTOX Green Stain for Bacterial Viability Assessment.</a> Appl. Environ. Microbiol. 64 (7), 2697-2700 (1998).</li><li>Mikula, P., Zezulka, S., Jancula, D., Marsalek, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metabolic+Activity+and+Membrane+Integrity+Changes+in+Microcystis+aeruginosa.-+New+Findings+on+Hydrogen+Peroxide+Toxicity+in+Cyanobacteria.">Metabolic Activity and Membrane Integrity Changes in Microcystis aeruginosa.- New Findings on Hydrogen Peroxide Toxicity in Cyanobacteria.</a> Eur. J. Phycol. 47 (July), 195-206 (2012).</li><li>Regel, R. H., Brookes, J. D., Ganf, G. G., Griffiths, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Influence+of+Experimentally+Generated+Turbulence+on+the+Mash01+Unicellular+Microcystis+aeruginosa+Strain.">The Influence of Experimentally Generated Turbulence on the Mash01 Unicellular Microcystis aeruginosa Strain.</a> Hydrobiologia. 517 (1-3), 107-120 (2004).</li><li>Kameyama, K., Sugiura, N., Inamori, Y., Maekawa, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characteristics+of+Microcystin+production+in+the+Cell+Cycle+of+Microcystis+viridis.">Characteristics of Microcystin production in the Cell Cycle of Microcystis viridis.</a> Environ. toxicol. 19 (1), 20-25 (2004).</li><li>Gustafsson, S., Hultberg, M., Figueroa, R. I., Rengefors, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+Control+of+HAB+Species+using+Low+Biosurfactant+Concentrations.">On the Control of HAB Species using Low Biosurfactant Concentrations.</a> Harmful Algae. 8 (6), 857-863 (2009).</li><li>Bouchard, J. N., Purdie, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+Elevated+Temperature,+Darkness,+and+Hydrogen+Peroxide+Treatment+on+Oxidative+Stress+and+Cell+Death+in+the+Bloom-Forming+Toxic+Cyanobacterium+Microcystis.">Effect of Elevated Temperature, Darkness, and Hydrogen Peroxide Treatment on Oxidative Stress and Cell Death in the Bloom-Forming Toxic Cyanobacterium Microcystis.</a> J. Phycol. 47 (6), 1316-1325 (2011).</li><li>Reynolds, C. S., Jaworski, G. H. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enumeration+of+Natural+Microcystis+Populations.">Enumeration of Natural Microcystis Populations.</a> Br. Phycol. J. 13 (3), 269-277 (1978).</li><li>Marie, D., Simon, N., Vaulot, D., Andersen, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phytoplankton+Cell+Counting+by+Flow+Cytometry.">Phytoplankton Cell Counting by Flow Cytometry.</a> Algal culturing techniques. , 253-268 (2005).</li><li>Assun&#231;ao, P., Antuees, N. T., Rosales, R. S., de la Fe, C., Poveda, C., Poveda, J. B., Davey, H. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flow+cytometric+method+for+the+assessment+of+the+minimal+inhibitory+concentrations+of+antibacterial+agents+to+Mycoplasma+agalactiae.">Flow cytometric method for the assessment of the minimal inhibitory concentrations of antibacterial agents to Mycoplasma agalactiae.</a> Cytom Part A. 69, 1071-1076 (2006).</li><li>Davey, H. M., Kell, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flow+Cytometry+and+Cell+Sorting+of+Heterogeneous+Microbial+Populations:+The+Importance+of+Single-Cell+Analyses.">Flow Cytometry and Cell Sorting of Heterogeneous Microbial Populations: The Importance of Single-Cell Analyses.</a> Microbiol. rev. 60 (4), 641-696 (1996).</li><li>Franklin, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Explaining+the+Causes+of+Cell+Death+in+Cyanobacteria:+What+Role+for+Asymmetric+Division?.">Explaining the Causes of Cell Death in Cyanobacteria: What Role for Asymmetric Division?.</a> J. Plankton Res. 36 (1), 11-17 (2013).</li><li>Kaprelyants, A. S., Mukamolova, G. V., Davey, H. M., Kell, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+Analysis+of+the+Physiological+Heterogeneity+within+Starved+Cultures+of+Micrococcus+luteus.+by+Flow+Cytometry+and+Cell+Sorting.">Quantitative Analysis of the Physiological Heterogeneity within Starved Cultures of Micrococcus luteus. by Flow Cytometry and Cell Sorting.</a> Appl. Environ. Microbiol. 62 (4), 1311-1316 (1996).</li><li>Waggoner, A., Melamed, M. R., Lindmo, T., Mendelsohn, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluorescent+probes+for+cytometry.">Fluorescent probes for cytometry.</a> Flow cytometry and sorting. , 209-225 (1990).</li><li>Gray, J. V., Petsko, G. A., Johnston, G. C., Ringe, D., Singer, R. A., Werner-washburne, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=&#34;Sleeping+Beauty&#34;:+Quiescence+in+Saccharomyces+cerevisiae.">&#34;Sleeping Beauty&#34;: Quiescence in Saccharomyces cerevisiae.</a> Microbiol. Mol. Biol. Rev. 68 (2), 187-206 (2004).</li><li>Keer, J. T., Birch, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+Methods+for+the+Assessment+of+Bacterial+Viability.">Molecular Methods for the Assessment of Bacterial Viability.</a> J. Microbiol. Methods. 53 (2), 175-183 (2003).</li></ol>

저자는 그들이 더 경쟁 재정적 이익이 없다는 것을 선언합니다.

15,19,22,23 - 분자 프로브를 사용하여 출판물의 증가 숫자는 믿을 수 있고 정보 데이터는 5,6,8를 얻을 수 있음을 나타냅니다. 아직 같은 농도 및 배양 시간 6,10 모든 종에 걸쳐 효과적 일 수있다 세포 생존에 대한 완벽한 얼룩은 없습니다. 변경된 형광 방출과 프로브의 같은 종류가 정확한 농도와 항온 처리 시간 (표 1 및 3)을 확립 할 필요를 나타낸다. 이 프로토콜을 사용하는 경우 알 수있는 바와 같이, 오렌지 핵산 프로브에 대한 최적 농도와 항온 처리 시간은 녹색 핵산 프로브가 절반 만 집중해야하는 반면 1 μM에서 10 분이며, 그러나 세 배만큼 (도 5 및 6)에 걸린다. 1.0 μM 이상의 농도 이러한 세포 impermeant 시아닌 단량체 모두 비 막 부상 세포 스펙트럼 방출의 중첩을 생산하기 시작했다. 시의이 중복gnals은 비특이적 염색 어디에 &#39;라이브&#39;세포 분자 프로브를 복용하고 발생하는 증거를 제공합니다. 비특이적 염색에서 형광을 통해 결과는 신중하게 각 분자 프로브와 표적 생물체에 대해 설정되는 프로토콜 개발의 필요성을 강조하는, 오탐 (false positive)을 생성합니다. 분자 프로브를 최적화에서 가장 중요한 단계는 다음과 같습니다 1) 분자 프로브가 FCM 기기와 상호 작용하는 방법을 이해; 2) 적절한 라이브와 죽은 컨트롤을 채택; 3) FCM에서 출력 파라미터 게이팅 기술 개발 및 4) 인 - 시튜 환경의 이해를 통해 프로토콜을 수정하는 단계를 포함한다. 광원, 광학 필터, 유동 세포 계측기 내에 PMT 전압 검출기를 변경하는 능력은 그렇게 발광 스펙트럼은 형광 채널의 관계에 놓여 레이저 어디에서 어떤 여진 파장의 인식이 중요하다, 제조업체의 제조에 따라 달라질. 데이터의 인수와 함께,임계 값, 그렇지 않으면 아마도 배경 소음, 먼지 나 죽은 세포 집합체에 손실 될 수 증가 해상도를 부과 할 수있다. 분자 프로브는 막 잠재력, DNA 콘텐츠 및 효소 활성과 같은 하나의 매개 변수를 통해, 재배하지 않고 종의 생존에 대한 통찰력을 제공 할 수 있습니다. 그러나, 환경 시료에서 유사한 셀 크기 및 형광의 많은 생물이있을 수있다. uniagal 문화 내에서뿐만 아니라, 세포의 집단은 필연적으로 분자 프로브의 흡수에 영향을 미칠 수있는 생리 학적 상태 (3)의 학위를 가지고 있습니다. FCM의 주요 이점 중 하나는 구별하고 종종 빠른 동적 조건에 적용되는 바와 같이, 인 시츄 미생물 생존을 연구 할 때 필수적인 실시간 개별 셀 레벨에서 생리 학적 상태를 특성화하는 능력이다. 그 빈번한 사용에도 불구하고, 세포 생존의 개념은 여전히​​ 정의하기 어려운 남아있다. 일반적으로 세포 증식에​​인가가능성은 매우 성장 기반의 접근 방식에 득점있다. 조건을 재현하는 개별 셀에 적합하지 않을 수 있습니다으로이 토대 가정은, 짧은 떨어질 수 있지만 여전히 허용 될 수있다. DNA주기 대사 기반 프로브에서 위음성을주는 분자 프로브와 상호 작용하지 않을 수 있습니다 정지 또는 G (0) 세포주기 단계 (27)를 입력 한 nonproliferating 생리 학적 상태에있는 세포. 프로브 분자를 최적화하는 실험실 성장 또는 새롭게 분리 된 세포를 사용하는 것은 생태 연구에 사용 된 데이터의 정제에 도움이된다. 일괄 문화의 최적화에 사용 된 세포는 일반적으로 지수 또는 초기 고정 단계에서 찍은 가장 높은 가능성을 가지고 있다고 가정한다. 세포 외 매트릭스를 생산하는 높은 세포 밀도, 늦은 정지 단계에서 그 또는 미생물을 사용하는 경우에는, 특별한주의를 기울여야합니다. 이 프로토콜에서 세포의 죽은 인구에 대한 제어가 1 시간 동안 60 O를 C 열에 노출,현미경을 통해 본 막 손상과 색소 저하의 확인 (그림 4)와 FCM 형광 출력 (그림 2 &amp; 3)와. 천연 세포 사멸의 원인을 시뮬레이션하는 것은 극도로 곤란하다; 초식 동물, 바이러스 성 용해, 프로그램 된 세포의 죽음 또는 비대칭 분할 (24)의 가능성에 의해 섭취는 항상 가능 또는 실험실 조건에서 관찰 할 수 없습니다. 도덕의 실험 방식은 환경으로부터 유도 된 응력에 해당하지 않을 수 있습니다 종종 (예를 들어, 열 살인)에 의문을 제기하고, 특정 개인이 사망하고 다른 세포가 관측 세포 저하 또는 사망 3을 표시하지 않습니다하는 이종 반응이있을 수 있습니다 25. 이러한 역설에게 혼란 6,23으로 이어질하지 않도록 측정 한 실험이 명확하게 연구 사이의 정상화를 완화, 설립해야하는 조작 적 정의를 방지 할 수 있습니다. 다양한 다른 방법은 근래E는 분자 프로브와 함께 배양에서 분석 세포 생존에 사용되었다. photobleaching에 또는 주변 셀들로부터의 신호 인공물의 도입하면 아래 또는 개체군 신속하게 기록되지 않은 경우에 생리 학적 상태의 추정을 통해 제공 할 수 있지만, 표면 형광 현미경은, 사용되는 전통적인 기술이다. 이것은 잠재적으로 낮은 정확도로, 매우 어려운 이미징을 통해 최적화한다. 예컨대 DNA 및 RNA 증폭 방법을 모두 사용하여 생존 세포의 게놈 평가; 중합 효소 연쇄 반응 (PCR)은 또한 사용 된 효소 (RT-PCR)와 핵산 서열 - 기초 증폭 (NASBA)를 역방향. 핵산의 지속성이 대단히 무겁게 잠재적 28 다양한 실제 세포 생존율의 상관 관계와, 환경 조건에 의존하지만, 게놈 평가 만 생존 검증 간접법로서 기능한다. 자연 사진을 광 산란 및 / 또는 형광의 조합을 사용하여데이터의 증가 해상도, 희귀 인구 응답을 확인하고 거짓 긍정적 인 결과를 감소 : 수 인구의 ynthetic 안료 (그림 1) 게이트. 분자 프로브를 따라 FCM은 속도, 정확성, 여러 매개 변수의 녹화를 위해 단일 ​​세포 생리 학적 테스트에서 이전 한 기술에서 눈에 띈다. FCM은 수생 미생물학과 분자 프로브의 추가와 강력한 분석 도구를 포함한 산업 분야에 단일 셀 및 지역 사회의 분석 영역 (예., 식수 공급을 모니터링)의 수의 다양한 잠재력을 가지고있다. 미래 발전 FCM 감지하고 조밀 한 이기종 샘플 내의 개별 세포에서 특정 유전자 서열을 지역화 할 수 있습니다 현장 하이브리드 (물고기)에서 형광을 통합 볼 수 있었다. 시츄 레코딩 용 FCM 분자 프로브 이동성 개발 초기 S를 구현하는 수원에 중요한 데이터를 제공 할 수있다자원 관리를위한 trategies. 여기에 개발 된 최적화 프로토콜에 따라, FCM 분자 프로브는 잠재적으로 수생 환경에서 미생물의 생리에 대한 중요한 데이터를 제공하는 중요한 역할을 할 수있다.

세포는 지속적으로 생체 변수를 수정하고 그 기능을 변화시켜 환경에 반응 복잡한 시스템이다. 3 - 동종 미생물 인구 자연과 실험실 모두의 인구 역학은 비교적 일정한 환경 조건 (1)에서 발생, 개체군의 발전에 의해 영향을받습니다. 자연 미생물 군집의 변화로 인해 환경 조건의 매우 가변적 특성으로 발생한다. 이 때로는 확률 과정​​ 이후 인구 평균에 매우 다른 소집단을 생산하고 있습니다. 최근의 증거는 이러한 생리적 개체군은 환경 조건에 다르게 반응과 크게 영향을 전체 인구의 3,4에 영향을 미치는 신호 화합물 또는 억제제를 생성 할 수 있음을 밝혔다. 집단 내 이질성을 정의하는 방법을 설정하면 해제의 열쇠입니다다양한 환경에서 미생물의 생태를 derstanding 및 heterocysts 같은 전문화 된 세포를 개발하고, 이러한 환경 변동에 대한 응답으로 형태 학적 이질성을 표시 크게 영향 인간의 물 보안에. 종 등 Anabaena와 같은 독성 Microcystis으로, 귀찮은 시아 노 박테리아의 지식을 구축 할 때 필수적이다 및 akinetes 2. 대조적으로, Microcystis 세포 스트레스 반응 중에 명백한 형태 이질성을 표시하지 않는다. 실용적인 비 생존 세포 간의 차별 생리 분화의 가장 중요한 측면이다 미생물 개체군에 대한 이해를 허용한다. 그러나 세균의 생존 자체의 개념 문제는 어렵고 가난 1,5,6을 특징으로 남아있다. 유동 세포 계측법 (FCM)은 각각의 세포를 분석하는 안정적이고 빠른 방법입니다. 단일 셀의 물리 치료사에 대한 이해를 높이려면FCM의 뜻을 통해, 프로브 분자는 생화학 적 대사 과정 (7)의 개수를 구별하는데 사용되어왔다. 이 세포 및 인구 수준에서 종의 증가 지식을 주도 차례로 수자원 관리 8,9 도움이되었습니다. 그러나, 생물 인해 분자 프로브 설계 및 프로토콜 구현 6,10,11의 숫자로 이끈 세포 벽과 세포막에 구멍 펌프, 분자 프로브 흡수 및 유출의 관점에서 차이가있다. 상업 및 연구 목적을 위해 사용 가능한 분자 프로브는 종종 매우 상이한 세포 유형에 적용될 수있는 일반적인 프로토콜에 공급된다. 하나는 다른 6 하나의 세포 유형을 위해 개발 된 프로토콜을 전송하기에 매우주의해야하며, 효과적으로 사용하기 전에 분자 프로브를 최적화하기 위해 필수적인 작업은 따라서이다. 녹색과 주황색 핵산 프로브는 최소한의 기본 더블 및 단일 가닥 핵산을 모두 결합 선택의 ivity 및 세포의 세포막의 무결성을 평가하기 위해 사용된다. 녹색 핵산 프로브는 세포 생존의 지표로서 작용할 수 요오드화 프로피 듐 등의 계 화합물 (12)과 같은 다른 분자 프로브에 비해 현저하게 개선 된 셀 라벨 형광 신호를 갖는다. 용어 &quot;세포 생존 &#39;는 여기 DNA 분해가 세포막 무결성 손실 후에 발생한다고 가정. 핵산 프로브는 세 양전하와 비대칭 시아닌 염료이며, 모두 진핵 11,13 및 원핵 생물 14, 15에, 특징 농도에서 양막 세포를 입력 할 수 없습니다. 핵산 핵산 프로브의 결합은 멤브레인 무결성이 손상된 세포에서 내인성 신호로부터 형광 방출&gt; 500 배 증가까지 초래할 수있다. 이러한 녹색 핵산 프로브 분자 프로브는 단일 세포 생리학의 좋은 지표가 될 수 있지만, 필요에 t 존재혼자 Microcystis 실험에서 0.5 μm의 15 - - 0.1 μM에서 30 분 및 농도 범위 - 19 배양 시간은 7 분에서 다양대로 O, 의도 된 대상 유기체 각 프로브를 최적화 할 수 있습니다. 여기에서 우리는 녹색의 세포 측정 분석과 (날짜에 시아 노 박테리아 종 M.aeruginosa에서 테스트되지) 비교적 새로운 오렌지 핵산 프로브를 최적화하는 프로토콜을 제시한다. 다음 개발 된 방법론은 다른 종에 전송함으로써 미생물의 이해와 생태적 행동을 증가 다른 분자 프로브의 프로토콜을 최적화하기위한 플랫폼으로 사용될 수있다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="926">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:168px;">Cyanobacteria Media</td>
			<td style="width:135px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:123px;">C3061-500ML</td>
			<td style="width:501px;">BG-11 Freshwater concentrated solution (x50 dilution)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Decontamination Fluid</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>653155</td>
			<td>Run for 2 mins when outputs are more than 12 events per second on fast or a flow rate of 66 &#181;L/min.&#160; Followed by 2mins of sheath H2O.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;"></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Flow Cytometer</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>N/A (by request)</td>
			<td>BD Accuri C6</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">SYTOX Green</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>S7020</td>
			<td>Nucleic acid stain &#8211; 5mM solution in DMSO</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">SYTOX Orange</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>S11368</td>
			<td>Nucleic acid stain &#8211; 5mM solution in DMSO</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

molecular probe optimization to determine cell mortality in a photosynthetic organism (microcystis aeruginosa) using flow cytometry

필드와 실험실 연구에서 미생물 개체군은 형태 학적 및 생리 학적 파라미터에 높은 이질성을 표시하는 것으로 나타났다. 미생물 세포 분열 및 대사 활동이 감소함으로써 휴면 상태로 존재할 수있는 균체의 실시간 상태를 결정하면, 라이브 또는 죽은 카테고리로 넘어 간다. 전체 인구의 생존을 결정하는 데 도움이 할 수있는 신속하고 정확한 방법은 분자 프로브 감지 및 미생물의 정량화에 대한 필요성, 세포 계측법 (FCM)을 흐름을 제공 감안할. 막 완전성을 검출하도록 모델에 남조류 Microcystis 녹농균을 SYTOX 그린 SYTOX 오렌지를 사용함으로써, 우리는 단일 세포 사망의 신속한 표시에 대한 방법을 개발 양도. actio의 필적 모드가 유사 여기 및 발광 파장이 다른 제품이 있지만,이 저널에서 사용 분자 프로브 (각각으로 녹색 또는 오렌지색 핵산 프로브 부른다앞이 프로브를 언급에 N, 우리는 구체적으로)를 참조하십시오. 분자 프로브를 사용하여 프로토콜 농도와 배양 시간에 주로 서로 다른 종 사이에 다릅니다. M.aeruginosa에 출발이 프로토콜에 따라 녹색 핵산 프로브는 30 배양 분, 10 분 후 1 μM에서 오렌지 핵산 프로브 후 0.5 μM의 농도에서 최적화되었습니다. 막 손상 세포의보고에서 주도 언급 최적의보다 적은 양의 프로브 농도. 반대로, 두 프로브 5 μM 농도 이상은 &#39;생방송&#39;세포 &#39;는 비 생존 &quot;세포 수의 위에 표현 선도, 대상 형광을 생성함으로써 비특이적 염색의 유형을 나타낸다. 제어 세대의 적합성이 논의 될 수 남아 있지만, 양성 대조군 (열 사망)는, 검증 가능한 죽은 바이오 매스를 제​​공했다. 녹색과 주황색 핵산 프로브 우리 드를 최적화하기위한 단계의 논리적 순서를 보여줌으로써시아 노 박테리아 효과적으로 생리 상태를 분석하는데 사용될 수있다 프로토콜을 만드는 방법 monstrate.

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Molecular Probe Optimization to Determine Cell Mortality in a Photosynthetic Organism Microcystis aeruginosa Using Flow Cytometry

미생물 인구는 전체 동작을 지시 할 수있는 실질적인 세포 이질성가 포함되어 있습니다. 유동 세포 계측법을 통해 분자 프로브 분석 그러나 그것의 응용 프로그램이 종 사이에서 변화, 세포의 생리 학적 상태를 확인할 수 있습니다. 이 연구는 과소 평가하거나 거짓 긍정적 인 결과를 기록하지 않고, 정확하게 cyanobacterium 인구 내에서 세포 사망을 결정하는 프로토콜을 제공합니다.

분자 프로브 최적화 (광합성 생물의 세포 사망을 확인하는 방법<em&gt; Microcystis aeruginosa의</em&gt;) 유동 세포 계측법을 사용하여

Microbial subpopulations in field and laboratory studies have been shown to display high heterogeneity in morphological and physiological parameters. ...

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Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Medicine

Molecular Probe Optimization to Determine Cell Mortality in a Photosynthetic Organism (Microcystis aeruginosa) Using Flow Cytometry

8.8K 조회수.  Bournemouth University.  미생물 인구는 전체 동작을 지시 할 수있는 실질적인 세포 이질성가 포함되어 있습니다. 유동 세포 계측법을 통해 분자 프로브 분석 그러나 그것의 응용 프로그램이 종 사이에서 변화, 세포의 생리 학적 상태를 확인할 수 있습니다. 이 연구는 과소 평가하거나 거짓 긍정적 인 결과를 기록하지 않고, 정확하게 cyanobacterium 인구 내에서 세포 사망을 결정하는 프?...

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Preparation of Myeloid Derived Suppressor Cells (MDSC) from Naive and Pancreatic Tumor-bearing Mice using Flow Cytometry and Automated Magnetic Activated Cell Sorting (AutoMACS)

MDSC are a heterogeneous population of immature macrophages, dendritic cells and granulocytes that accumulate in lymphoid organs in pathological conditions including parasitic infection, inflammation, traumatic stress, graft-versus-host disease, diabetes and cancer1-7. In mice, MDSC express Mac-1 (CD11b) and Gr-1 (Ly6G and Ly6C) surface antigens7. It is important to note that MDSC are well studied in various tumor-bearing hosts where they are significantly expanded and suppress anti-tumor immune responses compared to na&iuml;ve counterparts7-10. However, depending on the pathological condition, there are different subpopulations of MDSC with distinct mechanisms and targets of suppression11,12. Therefore, effective methods to isolate viable MDSC populations are important in elucidating their different molecular mechanisms of suppression in vitro and in vivo.
Recently, the Ghansah group has reported the expansion of MDSC in a murine pancreatic cancer model. Our tumor-bearing MDSC display a loss of homeostasis and increased suppressive function compared to na&iuml;ve MDSC 13. MDSC percentages are significantly less in lymphoid compartments of na&iuml;ve vs. tumor-bearing mice. This is a major caveat, which often hinders accurate comparative analyses of these MDSC. Therefore, enriching Gr-1+ leukocytes from na&iuml;ve mice prior to Fluorescence Activated Cell Sorting (FACS) enhances purity, viability and significantly reduces sort time. However, enrichment of Gr-1+ leukocytes from tumor-bearing mice is optional as these are in abundance for quick FACS sorting. Therefore, in this protocol, we describe a highly efficient method of immunophenotyping MDSC and enriching Gr-1+ leukocytes from spleens of na&iuml;ve mice for sorting MDSC in a timely manner. Immunocompetent C57BL/6 mice are inoculated with murine Panc02 cells subcutaneously whereas na&iuml;ve mice receive 1XPBS. Approximately 30 days post inoculation; spleens are harvested and processed into single-cell suspensions using a cell dissociation sieve. Splenocytes are then Red Blood Cell (RBC) lysed and an aliquot of these leukocytes are stained using fluorochrome-conjugated antibodies against Mac-1 and Gr-1 to immunophenotype MDSC percentages using Flow Cytometry. In a parallel experiment, whole leukocytes from na&iuml;ve mice are stained with fluorescent-conjugated Gr-1 antibodies, incubated with PE-MicroBeads and positively selected using an automated Magnetic Activated Cell Sorting (autoMACS) Pro Separator. Next, an aliquot of Gr-1+ leukocytes are stained with Mac-1 antibodies to identify the increase in MDSC percentages using Flow Cytometry. Now, these Gr1+ enriched leukocytes are ready for FACS sorting of MDSC to be used in comparative analyses (na&iuml;ve vs. tumor- bearing) in in vivo and in vitro assays.

Preparation of Myeloid Derived Suppressor Cells MDSC from Naive and Pancreatic Tumor-bearing Mice using Flow Cytometry and Automated Magnetic Activated Cell Sorting AutoMACS

This is a rapid and comprehensive method of immunophenotyping Myeloid Derived Suppressor Cells (MDSC) and enriching Gr-1+ leukocytes from mouse spleens. This method uses flow cytometry and AutoMACS Cell Sorting to enrich for viable Gr-1+ leukocytes prior to FACS sorting of MDSC for use in vivo and in vitro assays.

유동세포계측법 및 자동화된 마그네틱 활성화 셀 정렬 (AutoMACS)를 사용 나이브 및 췌장 종양 베어링 마우스에서 골수양 파생 억제 세포 (MDSC)의 작성

MDSC are a heterogeneous population of immature macrophages, dendritic cells and granulocytes that accumulate in lymphoid organs in pathological ...

연구

의학

Molecular Imaging to Target Transplanted Muscle Progenitor Cells

Duchenne muscular dystrophy (DMD) is a severe genetic neuromuscular disorder that affects 1 in 3,500 boys, and is characterized by progressive muscle degeneration1, 2. In patients, the ability of resident muscle satellite cells (SCs) to regenerate damaged myofibers becomes increasingly inefficient4. Therefore, transplantation of muscle progenitor cells (MPCs)/myoblasts from healthy subjects is a promising therapeutic approach to DMD. A major limitation to the use of stem cell therapy, however, is a lack of reliable imaging technologies for long-term monitoring of implanted cells, and for evaluating its effectiveness. Here, we describe a non-invasive, real-time approach to evaluate the success of myoblast transplantation. This method takes advantage of a unified fusion reporter gene composed of genes (firefly luciferase [fluc], monomeric red fluorescent protein [mrfp] and sr39 thymidine kinase [sr39tk]) whose expression can be imaged with different imaging modalities9, 10. A variety of imaging modalities, including positron emission tomography (PET), single-photon emission computed tomography (SPECT), magnetic resonance imaging (MRI), optical imaging, and high frequency 3D-ultrasound are now available, each with unique advantages and limitations11. Bioluminescence imaging (BLI) studies, for example, have the advantage of being relatively low cost and high-throughput. It is for this reason that, in this study, we make use of the firefly luciferase (fluc) reporter gene sequence contained within the fusion gene and bioluminescence imaging (BLI) for the short-term localization of viable C2C12 myoblasts following implantation into a mouse model of DMD (muscular dystrophy on the X chromosome [mdx] mouse)12-14. Importantly, BLI provides us with a means to examine the kinetics of labeled MPCs post-implantation, and will be useful to track cells repeatedly over time and following migration. Our reporter gene approach further allows us to merge multiple imaging modalities in a single living subject; given the tomographic nature, fine spatial resolution and ability to scale up to larger animals and humans10,11, PET will form the basis of future work that we suggest may facilitate rapid translation of methods developed in cells to preclinical models and to clinical applications.

A non-invasive means to evaluate the success of myoblast transplantation is described. The method takes advantage of a unified fusion reporter gene composed of genes whose expression can be imaged with different imaging modalities. Here, we make use of a fluc reporter gene sequence to target cells via bioluminescence imaging.

이식 근육 전구 세포를 타겟팅 할 수 분자 이미징

Duchenne muscular dystrophy (DMD) is a severe genetic neuromuscular disorder that affects 1 in 3,500 boys, and is characterized by progressive muscle ...

Using Quantitative Real-time PCR to Determine Donor Cell Engraftment in a Competitive Murine Bone Marrow Transplantation Model

Murine bone marrow transplantation models provide an important tool in measuring hematopoietic stem cell (HSC) functions and determining genes/molecules that regulate HSCs. In these transplant model systems, the function of HSCs is determined by the ability of these cells to engraft and reconstitute lethally irradiated recipient mice. Commonly, the donor cell contribution/engraftment is measured by antibodies to donor- specific cell surface proteins using flow cytometry. However, this method heavily depends on the specificity and the ability of the cell surface marker to differentiate donor-derived cells from recipient-originated cells, which may not be available for all mouse strains. Considering the various backgrounds of genetically modified mouse strains in the market, this cell surface/ flow cytometry-based method has significant limitations especially in mouse strains that lack well-defined surface markers to separate donor cells from congenic recipient cells. Here, we reported a PCR-based technique to determine donor cell engraftment/contribution in transplant recipient mice. We transplanted male donor bone marrow HSCs to lethally irradiated congenic female mice. Peripheral blood samples were collected at different time points post transplantation. Bone marrow samples were obtained at the end of the experiments. Genomic DNA was isolated and the Y chromosome specific gene, Zfy1, was amplified using quantitative Real time PCR. The engraftment of male donor-derived cells in the female recipient mice was calculated against standard curve with known percentage of male vs. female DNAs. Bcl2 was used as a reference gene to normalize the total DNA amount. Our data suggested that this approach reliably determines donor cell engraftment and provides a useful, yet simple method in measuring hematopoietic cell reconstitution in murine bone marrow transplantation models. Our method can be routinely performed in most laboratories because no costly equipment such as flow cytometry is required.

Determining donor cell engraftment presents a challenge in mouse bone marrow transplant models that lack well-defined phenotypical markers. We described a methodology to quantify male donor cell engraftment in female transplant recipient mice. This method can be used in all mouse strains for the study of HSC functions.

경쟁 손쥐 골수 이식 모델에서 기증자 세포 Engraftment를 확인하려면 수량 실시간 PCR을 사용하여

Murine bone marrow transplantation models provide an important tool in measuring hematopoietic stem cell (HSC) functions and determining genes/molecules ...

High-throughput Flow Cytometry Cell-based Assay to Detect Antibodies to N-Methyl-D-aspartate Receptor or Dopamine-2 Receptor in Human Serum

Over the recent years, antibodies against surface and conformational proteins involved in neurotransmission have been detected in autoimmune CNS diseases in children and adults. These antibodies have been used to guide diagnosis and treatment. Cell-based assays have improved the detection of antibodies in patient serum. They are based on the surface expression of brain antigens on eukaryotic cells, which are then incubated with diluted patient sera followed by fluorochrome-conjugated secondary antibodies. After washing, secondary antibody binding is then analyzed by flow cytometry. Our group has developed a high-throughput flow cytometry live cell-based assay to reliably detect antibodies against specific neurotransmitter receptors. This flow cytometry method is straight forward, quantitative, efficient, and the use of a high-throughput sampler system allows for large patient cohorts to be easily assayed in a short space of time. Additionally, this cell-based assay can be easily adapted to detect antibodies to many different antigenic targets, both from the central nervous system and periphery. Discovering additional novel antibody biomarkers will enable prompt and accurate diagnosis and improve treatment of immune-mediated disorders.

Over the recent years, live cell-based assays have been used successfully to detect antibodies against surface and conformational antigens. Here, we describe a method using high-throughput flow cytometry enabling the analysis of large cohorts of patients. Detection of novel antibodies will improve diagnosis and treatment of immune-mediated disorders.

인간 혈청에있는 N-메틸-D-아스파 라진 산염 수용체 또는 도파민 2 수용체에 대한 항체를 검출하는 높은 처리량 유동 세포 계측법 세포 기반 분석

Over the recent years, antibodies against surface and conformational proteins involved in neurotransmission have been detected in autoimmune CNS diseases ...

Adaptation of Semiautomated Circulating Tumor Cell (CTC) Assays for Clinical and Preclinical Research Applications

The majority of cancer-related deaths occur subsequent to the development of metastatic disease. This highly lethal disease stage is associated with the presence of circulating tumor cells (CTCs). These rare cells have been demonstrated to be of clinical significance in metastatic breast, prostate, and colorectal cancers. The current gold standard in clinical CTC detection and enumeration is the FDA-cleared CellSearch system (CSS). This manuscript outlines the standard protocol utilized by this platform as well as two&#160;additional adapted protocols that describe the detailed process of user-defined marker optimization for protein characterization of patient CTCs and a comparable protocol for CTC capture in very low volumes of blood, using standard CSS reagents, for studying in vivo preclinical mouse models of metastasis. In addition, differences in CTC quality between healthy donor blood spiked with cells from tissue culture versus patient blood samples are highlighted. Finally, several commonly discrepant items that can lead to CTC misclassification errors are outlined. Taken together, these protocols will provide a useful resource for users of this platform interested in preclinical and clinical research pertaining to metastasis and CTCs.

Adaptation of Semiautomated Circulating Tumor Cell CTC Assays for Clinical and Preclinical Research Applications

Circulating tumor cells (CTCs) are prognostic in several metastatic cancers. This manuscript describes the gold standard CellSearch system (CSS) CTC enumeration platform and highlights common misclassification errors. In addition, two&#160;adapted protocols are described for user-defined marker characterization of CTCs and CTC enumeration in preclinical mouse models of metastasis using this technology.

임상 및 전임상 연구 응용 프로그램에 대한 종양 세포 (CTC) 분석 실험을 순환 반자동의 적응

The majority of cancer-related deaths occur subsequent to the development of metastatic disease. This highly lethal disease stage is associated with the ...

A Modified In vitro Invasion Assay to Determine the Potential Role of Hormones, Cytokines and/or Growth Factors in Mediating Cancer Cell Invasion

Blood serum serves as a chemoattractant towards which cancer cells migrate and invade, facilitating their intravasation into microvessels. However, the actual molecules towards which the cells migrate remain elusive. This modified invasion assay has been developed to identify targets which drive cell migration and invasion. This technique compares the invasion index under three conditions to determine whether a specific hormone, growth factor, or cytokine plays a role in mediating the invasive potential of a cancer cell. These conditions include i) normal fetal bovine serum (FBS), ii) charcoal-stripped FBS (CS-FBS), which removes hormones, growth factors, and cytokines and iii) CS-FBS + molecule (denoted &#8220;X&#8221;). A significant change in cell invasion with CS-FBS as compared to FBS, indicates the involvement of hormones, cytokines or growth factors in mediating the change. Individual molecules can then be added back to CS-FBS to assay their ability to reverse or rescue the invasion phenotype. Furthermore, two or more factors can be combined to evaluate the additive or synergistic effects of multiple molecules in driving or inhibiting invasion. Overall, this method enables the investigator to determine whether hormones, cytokines, and/or growth factors play a role in cell invasion by serving as chemoattractants or inhibitors of invasion for a particular type of cancer cell or a specific mutant. By identifying specific chemoattractants and inhibitors, this modified invasion assay may help to elucidate signaling pathways that direct cancer cell invasion.

A Modified In vitro Invasion Assay to Determine the Potential Role of Hormones, Cytokines and/or Growth Factors in Mediating Cancer Cell Invasion

This video article describes a modified in vitro method to examine the role of hormones, cytokines and/or growth factors in driving cancer cell invasion.

수정<em&gt; 시험관</em&gt; 침공 분석은 호르몬, 중재 암 세포 침략의 사이토 카인 및 / 또는 성장 인자의 잠재적 인 역할을 확인하는

Blood serum serves as a chemoattractant towards which cancer cells migrate and invade, facilitating their intravasation into microvessels. However, the ...

Focus Formation: A Cell-based Assay to Determine the Oncogenic Potential of a Gene

Malignant transformation of cells is typically associated with increased proliferation, loss of contact inhibition, acquisition of anchorage-independent growth potential, and the ability to form tumors in experimental animals1. In NIH 3T3 cells, the Ras signal transduction pathway is known to trigger many of these events, what is known as Ras transformation. The introduction of an overexpressed gene in NIH 3T3 cells may promote morphological transformation and loss of contact inhibition, which can help determine the oncogenic potential of that gene of interest. An assay that provides a straightforward method to assess one aspect of the transforming potential of an oncogene is the Focus Formation Assay (FFA)2. When NIH 3T3 cells divide normally in culture, they do so until they reach a confluent monolayer. However, in the presence of an overexpressed oncogene, these cells can begin to grow in dense, multilayered foci1 that can be visualized and quantified by crystal violet or Hema 3 staining. In this article we describe the FFA protocol with retroviral transduction of the gene of interest into NIH 3T3 cells, and how to quantify the number of foci through staining. Retroviral transduction offers a more efficient method of gene delivery than transfection, and the use of an ecotropic murine retrovirus provides a biosafety control when working with potential human oncogenes.

The Focus Formation Assay provides a straightforward method to assess the transforming potential of a candidate oncogene.

형성 초점 : 세포 기반 분석은 유전자의 발암 성 가능성을 파악하기 위해

Malignant transformation of cells is typically associated with increased proliferation, loss of contact inhibition, acquisition of anchorage-independent ...

Performing Subretinal Injections in Rodents to Deliver Retinal Pigment Epithelium Cells in Suspension

The conversion of light into electrical impulses occurs in the outer retina and is accomplished largely by rod and cone photoreceptors and retinal pigment epithelium (RPE) cells. RPE provide critical support for photoreceptors and death or dysfunction of RPE cells is characteristic of age-related macular degeneration (AMD), the leading cause of permanent vision loss in people age 55 and older. While no cure for AMD has been identified, implantation of healthy RPE in diseased eyes may prove to be an effective treatment, and large numbers of RPE cells can be readily generated from pluripotent stem cells. Several interesting questions regarding the safety and efficacy of RPE cell delivery can still be examined in animal models, and well-accepted protocols used to inject RPE have been developed. The technique described here has been used by multiple groups in various studies and involves first creating a hole in the eye with a sharp needle. Then a syringe with a blunt needle loaded with cells is inserted through the hole and passed through the vitreous until it gently touches the RPE. Using this injection method, which is relatively simple and requires minimal equipment, we achieve consistent and efficient integration of stem cell-derived RPE cells in between the host RPE that prevents significant amount of photoreceptor degeneration in animal models. While not part of the actual protocol, we also describe how to determine the extent of the trauma induced by the injection, and how to verify that the cells were injected into the subretinal space using in vivo imaging modalities. Finally, the use of this protocol is not limited to RPE cells; it may be used to inject any compound or cell into the subretinal space.

Here we present a community accepted protocol in multimedia format for subretinally injecting a bolus of RPE cells in rats and mice. This approach can be used for determining rescue potentials, safety profiles, and survival capacities of grafted RPE cells upon implantation in animal models of retinal degeneration.

서스펜션에 망막 색소 상피 세포를 제공하기 위해 설치류에서 망막 주사를 수행

The conversion of light into electrical impulses occurs in the outer retina and is accomplished largely by rod and cone photoreceptors and retinal pigment ...

Imaging- and Flow Cytometry-based Analysis of Cell Position and the Cell Cycle in 3D Melanoma Spheroids

Three-dimensional (3D) tumor spheroids are utilized in cancer research as a more accurate model of the in vivo tumor microenvironment, compared to traditional two-dimensional (2D) cell culture. The spheroid model is able to mimic the effects of cell-cell interaction, hypoxia and nutrient deprivation, and drug penetration. One characteristic of this model is the development of a necrotic core, surrounded by a ring of G1 arrested cells, with proliferating cells on the outer layers of the spheroid. Of interest in the cancer field is how different regions of the spheroid respond to drug therapies as well as genetic or environmental manipulation. We describe here the use of the fluorescence ubiquitination cell cycle indicator (FUCCI) system along with cytometry and image analysis using commercial software to characterize the cell cycle status of cells with respect to their position inside melanoma spheroids. These methods may be used to track changes in cell cycle status, gene/protein expression or cell viability in different sub-regions of tumor spheroids over time and under different conditions.

We describe two complementary methods using the fluorescence ubiquitination cell cycle indicator (FUCCI) and image analysis or flow cytometry to identify and isolate cells in the inner G1 arrested and outer proliferating regions of 3D spheroids.

Imaging- 및 유동 세포 계측법 기반의 셀 위치의 분석 및 3D 흑색 종 회전 타원체의 세포주기

Three-dimensional (3D) tumor spheroids are utilized in cancer research as a more accurate model of the in vivo tumor microenvironment, compared to ...

Electrophysiological Measurement of Noxious-evoked Brain Activity in Neonates Using a Flat-tip Probe Coupled to Electroencephalography

Pain is an unpleasant sensory and emotional experience. In non-verbal patients, it is very difficult to measure pain, even with pain assessment tools. Those tools are subjective or determine secondary physiological indicators which also have certain limitations particularly when exploring the effectiveness of analgesia. As cortical processing is essential for pain perception, brain activity measures may provide a useful approach to assess pain in infants. Here we present a method to assess nociception with electrophysiological brain activity recordings optimized for the use in newborn infants. To produce highly standardized and reproducible noxious stimuli we applied mechanical stimulation with a flat-tip probe, e.g., PinPrick, which is not skin-breaking and does not cause behavioral distress. The noxious-evoked potential allows the objective measurement of nociception in non-verbal patients. This method can be used in newborn infants as early as 34 weeks of gestational age. Moreover, it could be applied in different situations such as measuring the efficacy of analgesic or anesthetic drugs.

Measuring pain in non-verbal patients is a challenge. In this study we combine EEG recording with stimulation using a flat-tip probe to detect noxious-evoked brain activity in an objective manner.

Electroencephalography 결합 플랫 팁 프로브를 사용 하 여 신생아에 갖는 유해 두뇌 활동의 electrophysiological 측정

Pain is an unpleasant sensory and emotional experience. In non-verbal patients, it is very difficult to measure pain, even with pain assessment tools. ...