Name: dna staining method based on formazan precipitation induced by blue light exposure
Uploaded: 2018-01-28T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 11 s
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이 작품, Fondo 나시오날 드 개발 Científico y Tecnológico (Fondecyt), 칠레, 프로젝트 11130263 (CW)에, NERC 프로젝트 CONICYT + 프로그램이 드에 의해 지원 되었다 (CW)에 Colaboración 국제 PCI-PII20150073 및 Vicerrectoría de에서 U-inicia Investigación 대학 데 칠레 (CW)입니다.
Ciencias Químicas y를 박사 호르헤 Babul 그리고 디에고 Quiroga-로저 유용한 토론, 원고 및 주소 드 extensión 드 라 Facultad 드 수정에 대 한 로버트 Lesch에 대 한이 프로젝트의 초기 단계에 있는 도움에 대 한 타 호텔 팔 마에 감사 합니다. 칠레 대학에서에서 Farmacéuticas입니다. 마르셀 페 레 스는 비디오 편집을 제공 하는 음성-텍스트 및에 롤 왓슨 해결을 위한 닐 스티븐 스 너무 감사.

1. 준비 하 고 실행 하는 젤
<ol><li>비 변성 시키기 12 %polyacrylamide 젤 젤 Sambrook와 러셀14 에 찾았지만 SDS 대신 물을 사용 하 여 나트륨 라우릴 황산 Polyacrylamide 젤 전기 영동 (SDS-PAGE) 제조 법을 사용 하 여 준비 합니다.<ol>
<li>젤을 해결의 5 mL를 준비 하려면 1.7 mL 증류수, 아크릴 아 미드/비스 아크릴 아 미드 (30/0.8 %w / v)의 2 개 mL, 1.5 M Tris pH 8.8의 1.3 mL, 10% 염화 persulfate의 0.05 mL 및 0.002 mL TEMED의 사용 합니다.</li>
		<li>준비의 겹쳐 쌓이는 젤 2 mL 물 1.5 mL, 아크릴 아 미드/비스 아크릴 아 미드 (30/0.8 %w / v)의 0.33 mL, 1 M Tris pH 6.8의 0.25 mL, 10% 염화 persulfate, 0.02 mL 및 0.002 mL TEMED의 사용 합니다. 젤의 크기는 7.3 c m x 8.2 c m 0.075 x cm (l x w x d). 참고: 0.75 m m 두께의 15 잘 빗을 사용 하 여 최고의 감도 대 한.</li>
	</ol>
</li>
	<li>버퍼 및 1.5 mL microcentrifuge 튜브 (6 x 로딩 버퍼 DNA 샘플의 5 µ L의예: 사용 1 µ L)에 DNA 샘플 로드 x 6의 적절 한 금액을 추가 합니다.</li>
	<li>수직 전기 영동 챔버에 젤을 놓습니다.<ol>
<li>2 젤을 실행 1 x TAE 버퍼의 750 mL 챔버를 채우십시오. 50의 1 리터를 준비 하기 x TAE, 트리 스 기지의 442 g, 빙 초 산의 57.1 mL 및 100 mL의 0.5 M EDTA pH 8 사용 하 여. 증류수 1 l.의 최종 볼륨을 추가</li>
		<li>젤에서 샘플을 로드 합니다. 100 V 2 h에 젤을 실행 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>또는, Sambrook14에서 제조 법을 사용 하 여 1 x TAE agarose 젤 준비.<ol>
<li>1의 300 mL를 추가 수평 전기 이동 법 약 실에 x TAE. 100 V에서 45 분 젤을 실행 합니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. NBT SG 나 얼룩 (그림 1).
<ol><li>
아크릴 아 미드 젤 얼룩입니다.
	<ol>
<li>솔루션을 준비: 0.1 %w / v NBT 및 1.2 SG x 나. 참고: 그것은 ethidium 평범한 사람, GelRed 그리고 SYBR 골드 SG 대신 사용할 수, 하지만 SG 최상의 성능을 했다.</li>
		<li>1.2의 16.75 mL를 붓고 x SYBR 그린 나 적절 한 크기의 용기에 솔루션. 참고: 우리는 컨테이너, 피 펫 팁 상자 뚜껑을 사용 하 고 이러한 볼륨 커버 젤;이 컨테이너를 사용 하 여 계산 됩니다. 그것의 차원은 11.6 cm x 7.6 cm x 2.6 c m (w x d x l).</li>
		<li>솔루션에는 젤을 놓습니다. 0.2 m m NBT 주고 0.1 %w / v NBT 솔루션의 3.25 mL을 추가 및 1 x (2.0 µ M에 해당) SG 나 최종 농도.</li>
		<li>플라스틱 필름, 컨테이너를 봉인 하 고 알루미늄 호 일로 어떤 주변광을 차단 하도록 컨테이너를 완전히 포장. 참고: 플라스틱 필름 튀는 방지 하 고 얼룩 솔루션으로 알루미늄 호 일의 반응을 방지 하는 데 사용 됩니다.</li>
		<li>25 분 60 rpm에서 궤도 셰이 커에 흔들어.</li>
		<li>알루미늄과 플라스틱 커버를 제거 합니다. 최대 90 분 동안 햇빛에 노출. 관심의 밴드 표시 될 때까지 5 분 마다 확인 합니다.</li>
		<li>푸른 빛을 사용 하려면 3 발광 다이오드 (LED)와 protoboard를 준비 하 고 젤 표면 (표, 시간으로 얼룩 LED 광원의 강도에 따라 달라 집니다 필요)에서 약 5 m m Led를 배치 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Agarose 젤 얼룩입니다.
	<ol>
<li>준비 하 고 실행 하는 1 %agarose 젤 1.4 섹션에 설명 된 대로 후 (크기는 1 cm x 6.2 cm x 7 cm; l x w x d), 이러한 수정 2.1에서 동일한 단계를 수행:</li>
		<li>1.2의 41.9 mL를 붓고 SG x 나 피 펫 팁 상자;의 뚜껑으로 그것의 차원은 11.6 cm x 7.6 cm x 2.6 c m (w x d x l). 0.1 %NBT 솔루션의 8.1 mL를 추가 합니다.</li>
		<li>플라스틱 필름, 컨테이너를 봉인 하 고 알루미늄 호 일로 어떤 주변광을 차단 하도록 컨테이너를 완전히 포장.</li>
		<li>1 h 60 rpm에서 궤도 셰이 커에 흔들어.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. 데이터 분석입니다.
<ol><li>
NBT SG 나 보정 곡선.
	<ol>
<li>1200 dpi에서 스캔 하 여 젤 이미지를 얻을.</li>
		<li>이미지 분석을 위한 오픈 소프트웨어입니다. 이미지 편집기를 사용 하 여 이미지 직선 화. 이미지 densitometry를 실행 합니다.</li>
		<li>곡선 아래 면적을 계산 합니다. DNA 농도 대 신호/신호최대 의 그래프를 준비 합니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. DNA 복구입니다.
<ol><li>1에 1 %agarose 젤 준비 제조 법을 사용 하 여 x TAE Sambrook14에서 발견.</li>
	<li>1의 300 mL를 추가 수평 전기 이동 법 약 실에 x TAE. 100 ng / µ L pDJ10015 플라스 미드 DNA 사다리 구조 그림 2에 다음의 4 µ L을 로드 합니다. 100 V에 1 시간을 위한 젤을 실행 합니다.</li>
	<li>표시와 두 2 mL microcentrifuge 튜브 무게.</li>
	<li>젤을 두 개의 동일한 반쪽 위해서는 중간에 삭감. 각은 사다리 및 다른 얼룩 기법 비교 샘플 플라스 미드를 포함 해야 합니다. 그림 2에 도식 적인 표현이입니다.</li>
	<li>얼룩 하나 절반 NBT SG 나 2 단계에서.<ol>
<li>깨끗 한 메스를 사용 하 여 플라스 미드 밴드를 잘라. 젤 조각 한 튜브에 저장 하 고 무게.</li>
	</ol>
</li>
	<li>SG와 젤의 다른 부분에 얼룩이 나 1의 50 mL와 함께 SG x 나 솔루션 천천히 어둠 속에서 (60 rpm) 1 시간을 위한 젤을 흔들어.<ol>
<li>transilluminator에 젤을 놓고 깨끗 한 메스를 사용 하 여 플라스 미드 밴드 2 분 컷에 대 한 노출 합니다.</li>
		<li>다른 튜브에 젤 조각을 저장 하 고 무게. 참고: 프로토콜 일시 중지할 수 있습니다 여기-20 ° c.에 튜브를 유지 하면서</li>
	</ol>
</li>
	<li>플라스 미드 추출 상업 젤 추출 키트를 사용 하 여 수행 합니다.</li>
</ol>5. 플라스 미드 정규화입니다.
<ol><li>1.5 mL microcentrifuge 튜브에서 추출 된 플라스 미드의 10 µ L와 내가 물 형식의 60 µ L를 추가 합니다. 믹스 60 µ L 석 영 cuvette에 전송 하거나는 Nanodrop에서 직접 2 µ L를 사용 하 여.</li>
	<li>230 320 사이 흡수 스펙트럼을 측정 nm. 다음 수식을 사용 하 여 샘플의 플라스 미드 농도 계산. <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/56528/56528eq1v3.jpg"> 여기서 D 는 적용 희석 요소 (이 경우에 그것은 70/10), Ax 는 x nm에서 흡수 하 고 50 µ g/ml dsDNA에 대 한 변환 인수입니다.</li>
	<li>9.1 ng / µ L를 희석 샘플입니다.</li>
	<li>대장균 (대장균) 유능한 세포 (예: XL10 금) 변환 다음 희석 샘플의 5 µ L를 사용 하 여 이노우에 변환 절차16 .</li>
	<li>배양 접시에 식민지의 수를 계산 하 고 희석 합니다. 다음 수식17:: 콜로 니 형성 단위 (CFU) 계산 <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/56528/56528eq2v2.jpg"> 여기서 D 는 초기 문화에서 적용 되는 희석 비율입니다.</li>
	<li>짝이 없는 t-검정을 수행 합니다.</li>
</ol>

<ol>
	<li>LePecq, J. B., Paoletti, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+fluorescent+complex+between+ethidium+bromide+and+nucleic+acids:+physical-chemical+characterization.">A fluorescent complex between ethidium bromide and nucleic acids: physical-chemical characterization.</a> J. Mol. Biol. 27 (1), 87-106 (1967).</li><li>Singer, V. L., Lawlor, T. E., Yue, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+SYBR+Green+I+nucleic+acid+gel+stain+mutagenicity+and+ethidium+bromide+mutagenicity+in+the+Salmonella/mammalian+microsome+reverse+mutation+assay+(Ames+test).">Comparison of SYBR Green I nucleic acid gel stain mutagenicity and ethidium bromide mutagenicity in the Salmonella/mammalian microsome reverse mutation assay (Ames test).</a> Mutat Res. 439 (1), 37-47 (1999).</li><li>Xin, X., Yue, S., Wells, K. S., Singer, V. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SYBR+Green-I:+a+new+fluorescent+dye+optimized+for+detection+picogram+amounts+of+DNA+in+gels.">SYBR Green-I: a new fluorescent dye optimized for detection picogram amounts of DNA in gels.</a> Biophys. 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저자는 공개 없다.

소설과 민감한 DNA 방법 얼룩 NBT의 감소 및이 문서에서 제시 했다 SG의 사용에 따라. 이 프로토콜에서 중요 한 단계는 NBT SG에 젤의 부 화 시간이 나 솔루션 및 NBT의 농도. Agarose 젤에 대 한 착 시간 agarose 젤 큰 두께 때문에 아크릴 아 미드 젤에 대 한 이상 이다. 이 메서드는 NBT 그것 접촉 침전으로 SDS 존재 잘 작동 하지 않습니다. 젤 보라색 배경 얻습니다, 경우 다른 젤 준비는 것이 좋습니다 및 빛의 노출 시간을 줄이기 위해. Agarose 젤은 스테인드 하는 경우 충분 한 감도 아니다 빛의 노출 시간을 증가 하는 것이 좋습니다. 감도의 부족 젖 침전은 젤에 존재 하는 경우이 SDS 오염의 결과 수 있습니다. 이 경우, 새로운 젤을 준비 하 고 착 색 시 약을 추가 하기 전에 그것을 씻어.
파란색 LED 또는 햇빛에서 자연적으로 블루 빛 현재의 빛에서 제공 하는 여부는 강수량 블루 빛 조명에 의해 발생 합니다. 이 때문에, 기술의 한계는 광원 이다. 거기 아무 광원, 파란색 광원 필요한 경우, 광원은 균질 경우 비교를 할 수는 없습니다 그리고, 같은 이유로 그것은 정량화 할 수 없습니다. 그러나, 결과 다소 사용 광원에 따라 있을 것입니다. 광원은 일치 하는 경우 (예: 일 또는 비 균질 블루 광원 중 햇빛의 강도에 변화), 비교를 직접 할 더 어려울 것 이다 제복 또는 다른 다른 샘플의 정량화 번입니다.
이 메서드는 필드 사용에 대 한 이상적 DNA를 시각화 하기 위해 특별 한 계측을 필요 하지 않습니다. 양적 결과 대 한 한 고해상도 카메라 또는이 작품에서 보여 줬던 오피스 스캐너를 사용할 수 있습니다.
아마도 두 개의 다른 얼룩 기법을 사용 하 여 다른 생체의 얼룩과 결합 하 여 미래에이 기법을 확장 하 고 하겠습니다 (예: NBT SG Coomassie와 나) 동일한 젤에.

생화학과 분자 생물학의 발전, DNA와 관련 된 연구는 DNA 분석을 더 나은 기술을 요구 했다. DNA 얼룩에 대 한 첫 번째 방법은 실버 얼룩, 매우 민감한 하지만 부족 선택 이었고 샘플 복구를 허용 하지 않습니다. 나중에, 형광 DNA 얼룩의 개발 샘플 복구의 가능성과 함께 DNA의 선택적 정량화를 허용. 첫 번째 형광 염료 DNA 정량화 사용 중 하나는 돌연변이2ethidium 평범한 사람1, 이었다.입니다. 그러나, 이제는 안전 하 고 더 민감한, GelRed, SYBR 녹색 등 향상 된 형광 염료 나 (SG 나)3; 그러나 모두 이러한 형광 염료의 자외선 (UV) transilluminator 또는 fluorimeter의 사용을 요구 한다.
가시 메 틸 렌 블루4 등 크리스탈 바이올렛5,6,7,,89, DNA, 얼룩에 대 한 다른 기술이 있다 하지만 이러한 모든 감소 된 감도에서 고통 및 선택도입니다. Tetrazolium 소금은 유기 화합물 감소, 취약 하 고이 경우 그들은 형성 된 불용 성 색된 formazan 침전10,11. 최근, 일부가 tetrazolium 소금 그들의 긍정적인 tetrazolium 반지12때문에 DNA에 바인딩할 표시 되었습니다.
최근 게시13, 얼룩 polyacrylamide 젤에서 DNA를 계량 하는 새로운 표시 기술 제안 했다, 니트로 블루 tetrazolium (NBT) 불리고 ethidium 평범한 사람, GelRed, 같은 형광 염료가 tetrazolium 소금의 감소를 사용 하 여 SYBR 녹색 어 SYBR 골드. 푸른 빛 또는 햇빛 있을 때 일을 하 고 향상 된 품질로 샘플 복구 허용이 반응에 비해 SG 사용 하 여 나 UV transilluminator와 함께. 이 문서의 목적은 tetrazolium를 사용 하 여 착 색 기술의 상세한 프로토콜 제공 하 염입니다.

<table><tbody><tr><td>Nitro blue tetrazolium</td><td>Gold Biotechnology</td><td>298-83-9</td><td>reagent used in the staining</td></tr><tr><td>SYBR Green I 10000X</td><td>Thermo-Fisher</td><td>S7563</td><td>reagent used in the staining</td></tr><tr><td>Gel extraction kit</td><td>QIAGEN</td><td>28704</td><td>used to extract plasmid from the gel in integrity assay</td></tr><tr><td>DNA ladder</td><td>Thermo-Fisher</td><td>SM 1331</td><td>used to make calibration curves and as reference to cut band in integrity assay</td></tr><tr><td>Agar Agar</td><td>Merck</td><td></td><td>used to make LB-ampicillin culture plates&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>sodium chloride</td><td>Merck</td><td>1064045000</td><td>used to make LB-ampicillin culture plates&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>yeast extract</td><td>Becton, Dickinson and Company</td><td>212750</td><td>used to make LB-ampicillin culture plates&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>peptone</td><td>Merck</td><td>72161000</td><td>used to make LB-ampicillin culture plates&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>TEMED</td><td>AMRESCO</td><td>761</td><td>used to make polyacrylamide gels</td></tr><tr><td>ammonium persulfate</td><td>Calbiochem</td><td>2310</td><td>used to make polyacrylamide gels</td></tr><tr><td>acrylamide</td><td>invitrogen</td><td>15512-023</td><td>used to make polyacrylamide gels</td></tr><tr><td>bisacrylamide</td><td>SIGMA</td><td>146072</td><td>used to make polyacrylamide gels</td></tr><tr><td>Tris-base</td><td>Merck</td><td>1083821000</td><td>used to make TAE buffer and non-denaturing polyacrylamide gel tris-HCl buffer</td></tr><tr><td>EDTA</td><td>J.T. Baker</td><td>8993-01</td><td>used to make TAE buffer</td></tr><tr><td>Acetic acid</td><td>Merck</td><td>1,000,632,500</td><td>used to make TAE buffer</td></tr><tr><td>agarose</td><td>Merck</td><td>16802</td><td>used to make TAE buffer</td></tr><tr><td>spectrophotometer</td><td>Tecan</td><td>infinite 200 pro</td><td>used to quantify DNA plasmid</td></tr><tr><td>water purificatiom unit</td><td>Merck</td><td>Elix 100</td><td>use to make water type 1 (ASTM) used in spectrophotometry and DNA dilutions\</td></tr><tr><td>distilled water</td><td></td><td>-</td><td>used in gels, culture medium, stainings and general solutions</td></tr><tr><td>HCl</td><td>J.T. Baker</td><td>9535-03</td><td>used to make non-denaturing polyacrylamide gel tris-HCl buffer</td></tr><tr><td>6X DNA loading dye</td><td>Thermo-Fisher</td><td>R0610</td><td></td></tr><tr><td>5 mm Blue LED</td><td>Jinyuan electronics</td><td>SP-021</td><td>light source used in integrity assay</td></tr><tr><td>protoboard</td><td>KANDH</td><td>KH102</td><td>light source support and circuit&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>9 V battery</td><td>Duracell</td><td>-</td><td>used to power the LED&#039;s</td></tr><tr><td>horizontal electrophoresis chamber</td><td>Biorad</td><td>1704486EDU</td><td>used to make and run agarose gel in integrity assay</td></tr><tr><td>vertical electrophoresis kit</td><td>Biorad</td><td>1658002EDU</td><td>used to run polyacrylamide gels in calibration curves</td></tr><tr><td>power supply</td><td>Biorad</td><td>1645050&amp;nbsp;</td><td>used to power the electrophoresis</td></tr></tbody></table>

dna staining method based on formazan precipitation induced by blue light exposure

DNA 얼룩 메서드는 생물 의학 연구에 매우 중요 하다. 우리 설계 색된 침전의 형성에 의해 육안으로 DNA 시각화를 허용 하는 간단한 방법. 아크릴 아 미드를 몸을 담글 하 여 작동 또는 agarose DNA SYBR 녹색 1 x (2.0 µ M에 해당)의 해결책에 있는 젤 나 (SG 나) 보라색을 생성 하는 0.20 m m 블루 니트로 tetrazolium formazan 햇빛에 드러낼 때의 침전 또는 특별히 라이트 블루. 또한, DNA 복구 테스트가 우리의 방법으로 얼룩진 agarose 젤에는 암 피 실린 내성 플라스 미드를 사용 하 여 수행 되었습니다. 식민지의 많은 수와 함께 전통적인 보다 우리의 방법으로 얻은 SG를 사용 하 여 얼룩이 나 자외선 조명. 설명된 방법, 특정, 및 비-독성 DNA 검색, 시각화는 transilluminator 없이 "육안" 생체의 수 이며 저렴 하 고 필드 사용에 대 한 적절 한입니다. 이러한 이유로, 우리의 새로운 DNA 방법 얼룩이 지는 연구와 산업에 잠재적인 이점이 있습니다.

자주색 formazan 침전 (질량 분석13확인) DNA는 나타납니다. 실험에서 DNA 사다리 보정 곡선 (그림 3)을 로드 했습니다. 아크릴 및 agarose 젤에 대 한 프로토콜 작동 하지만 낮은 강도 있으며 agarose에서 더 긴 시간이 걸립니다. 그러나, agarose 젤의 사용 수 상용 키트를 사용 하 여 샘플의 복구 하 고 추출을 방해 하지 않습니다. 블루 Led와 함께이 메서드를 사용 하 여 복구 샘플 SG에 비해 더 나은 품질을가지고 나는 transilluminator (그림 4)를 사용 하 여.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56528/56528fig1.jpg"> 그림 1. 회로도의 NBT SG 나 DNA 얼룩 및 정량화 분석. 단계: A. 추가 SG 어 젤에 NBT 솔루션. 2. 햇빛 또는 블루 빛 젤 노출. C. 1200 dpi에서 젤 스캐닝. 4. 이미지 프로세싱 밴드 강도를 소프트웨어에 의해 젤 이미지 분석. E. 데이터 음모를 꾸미고 농도 플롯에 대 한 강도. <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56528/56528fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56528/56528fig2.jpg"> 그림 2 . DNA 복구 및 무결성 비교 분석 결과의 도식. A. DNA 전기 이동 법입니다. B. 절단 젤 두 조각으로. C. 2 개의 다른 착 색 방법으로 얼룩 (SG 어 NBT SG 나). D. 플라스 미드 DNA 밴드 밖으로 절단. E. DNA 젤 추출 키트를 사용 하 여 추출 프로시저. F. 분 광 광도 법 측정에 의해 DNA 정량화입니다. G. DNA 농도 정규화는 두 가지 방법 비교. H. 세균성 전이 샘플 정규화 I. 식민지 계산과 데이터 분석 후. <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56528/56528fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56528/56528fig3.jpg"> 그림 3 . NBT SG i:를 사용 하 여 1500 bp에서 DNA의 보정 곡선 12.5 %polyacrylamide 젤 DNA 사다리의 다른 농도와 로드. 젤 100 V 1에 2 시간에 실행 했다 x TAE. <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56528/56528fig3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56528/56528fig4.jpg"> 그림 4 . 나는 transilluminator 및 NBT SG i: SG와 DNA 사이의 변환 효율의 비교 시각 pDJ100 플라스 미드 1 %agarose 젤에 로드 하 고 100 V 1 h 1에서에 실행 되었다 x TAE. 그런 다음 젤 2 개 반에 삭감 되었다. 1 반 어 NBT SG와 젤의 다른 반쪽 SG로 얼룩진 했다 나. 플라스 미드 밴드 다음 젤 젤 추출 키트를 사용 하 여에서 추출 되었다. 마지막으로, 추출 된 플라스 미드 정규화 하 고 대장균 유능한 세포를 변환 하는 데 사용 했다. 변환 n 실시 했다 = 3. <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56528/56528fig4large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>

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DNA Staining Method Based on Formazan Precipitation Induced by Blue Light Exposure

이 방법을 사용 하면 선택적 얼룩이 지 고 젤에서 DNA의 정량화 SYBR 녹색에서 젤을 몸을 담글 하 여 난 / 니트로 블루 Tetrazolium 솔루션 및 다음 햇빛 또는 파란색 광원을 노출. 이 보이는 침전 생성 하 고 필드 사용에 대 한 이상적 거의 장비가 필요 합니다.

DNA 방법 Formazan 강 수 푸른 빛의 노출에 의해 유도에 따라 얼룩

DNA staining methods are very important for biomedical research. We designed a simple method that allows DNA visualization to the naked eye by the ...

dna-staining-method-based-on-formazan-precipitation-induced-blue

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Biochemistry

9.4K 조회수.  Universidad de Chile. 이 방법을 사용 하면 선택적 얼룩이 지 고 젤에서 DNA의 정량화 SYBR 녹색에서 젤을 몸을 담글 하 여 난 / 니트로 블루 Tetrazolium 솔루션 및 다음 햇빛 또는 파란색 광원을 노출. 이 보이는 침전 생성 하 고 필드 사용에 대 한 이상적 거의 장비가 필요 합니다.

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DNA Electrophoresis Using Thiazole Orange Instead of Ethidium Bromide or Alternative Dyes

DNA gel electrophoresis using agarose is a common tool in molecular biology laboratories, allowing separation of DNA fragments by size. After separation, DNA is visualized by staining. This article demonstrates how to use thiazole orange to stain DNA. Thiazole orange compares favorably to common staining methods, in that it is sensitive, inexpensive, excitable with UV or blue light (to prevent sample damage), and safer than ethidium bromide. Labs already equipped to run DNA electrophoresis experiments using ethidium bromide can generally switch dyes with no additional changes to existing protocols, using UV light for detection. Blue-light detection to avoid sample damage can additionally be achieved with a blue-light source and emission filter. Labs already equipped for blue-light detection can simply switch dyes with no additional changes to existing protocols.

Here, we present a protocol to use thiazole orange for the detection of DNA in gel electrophoresis experiments. The use of thiazole orange allows elimination of ethidium bromide, and fluorescence detection can be achieved with either UV or blue light.

Ethidium 평범한 사람 또는 대체 염료 대신 Thiazole 오렌지를 사용 하 여 DNA 전기 이동 법

DNA gel electrophoresis using agarose is a common tool in molecular biology laboratories, allowing separation of DNA fragments by size. After separation, ...

연구

생화학

Fluorescence Microscopy Methods for Determining the Viability of Bacteria in Association with Mammalian Cells

Central to the field of bacterial pathogenesis is the ability to define if and how microbes survive after exposure to eukaryotic cells. Current protocols to address these questions include colony count assays, gentamicin protection assays, and electron microscopy. Colony count and gentamicin protection assays only assess the viability of the entire bacterial population and are unable to determine individual bacterial viability. Electron microscopy can be used to determine the viability of individual bacteria and provide information regarding their localization in host cells. However, bacteria often display a range of electron densities, making assessment of viability difficult. This article outlines protocols for the use of fluorescent dyes that reveal the viability of individual bacteria inside and associated with host cells. These assays were developed originally to assess survival of Neisseria gonorrhoeae in primary human neutrophils, but should be applicable to any bacterium-host cell interaction. These protocols combine membrane-permeable fluorescent dyes (SYTO9 and 4&#39;,6-diamidino-2-phenylindole [DAPI]), which stain all bacteria, with membrane-impermeable fluorescent dyes (propidium iodide and SYTOX Green), which are only accessible to nonviable bacteria. Prior to eukaryotic cell permeabilization, an antibody or fluorescent reagent is added to identify extracellular bacteria. Thus these assays discriminate the viability of bacteria adherent to and inside eukaryotic cells. A protocol is also provided for using the viability dyes in combination with fluorescent antibodies to eukaryotic cell markers, in order to determine the subcellular localization of individual bacteria. The bacterial viability dyes discussed in this article are a sensitive complement and/or alternative to traditional microbiology techniques to evaluate the viability of individual bacteria and provide information regarding where bacteria survive in host cells.

Central to the field of bacterial pathogenesis is the ability to define if and how microbes survive after exposure to eukaryotic cells. This article outlines protocols for the use of fluorescent dyes that reveal the viability of individual bacteria inside and associated with host cells.

포유 동물 세포와 관련있는 박테리아의 생존을 확인하는 방법에 대한 형광 현미경 방법

Central to the field of bacterial pathogenesis is the ability to define if and how microbes survive after exposure to eukaryotic cells. Current protocols ...

면역학 및 감염병학

High Throughput Fluorometric Technique for Assessment of Macrophage Phagocytosis and Actin Polymerization

The goal of fluorometric analysis is to serve as an efficient, cost effective, high throughput method of analyzing phagocytosis and other cellular processes. This technique can be used on a variety of cell types, both adherent and non-adherent, to examine a variety of cellular properties. When studying phagocytosis, fluorometric technique utilizes phagocytic cell types such as macrophages, and fluorescently labeled opsonized particles whose fluorescence can be extinguished in the presence of trypan blue. Following plating of adherent macrophages in 96-well plates, fluorescent particles (green or red) are administered and cells are allowed to phagocytose for varied amounts of time. Following internalization of fluorescent particles, cells are washed with trypan blue, which facilitates extinction of fluorescent signal from bacteria which are not internalized, or are merely adhering to the cell surface. Following the trypan wash, cells are washed with PBS, fixed, and stained with DAPI (nuclear blue fluorescent label), which serves to label nuclei of cells. By a simple fluorometric quantification through plate reading of nuclear (blue) or particle (red/green) fluorescence we can examine the ratio of relative fluorescence units of green:blue and determine a phagocytic index indicative of amount of fluorescent bacteria internalized per cell. The duration of assay using a 96-well method and multichannel pipettes for washing, from end of phagocytosis to end of data acquisition, is less than 45 min. Flow cytometry could be used in a similar manner but the advantage of fluorometry is its high throughput, rapid method of assessment with minimal manipulation of samples and quick quantification of fluorescent intensity per cell. Similar strategies can be applied to non adherent cells, live labeled bacteria, actin polymerization, and essentially any process utilizing fluorescence. Therefore, fluorometry is a promising method for its low cost, high throughput capabilities in the study of cellular processes.

Here we present a protocol to quantify phagocytosis of fluorescent particles by adherent macrophage cell line using a fluorometric method. This method facilitates a high throughput quantification of particle internalization as well as the resulting actin polymerization.

대 식세포 식균 작용과 액틴의 중합의 평가를위한 높은 처리량 형광 측정 기법

The goal of fluorometric analysis is to serve as an efficient, cost effective, high throughput method of analyzing phagocytosis and other cellular ...

An Integrated System to Remotely Trigger Intracellular Signal Transduction by Upconversion Nanoparticle-mediated Kinase Photoactivation

Upconversion nanoparticle (UCNP)-mediated photoactivation is a new approach to remotely control bioeffectors with much less phototoxicity and with deeper tissue penetration. However, the existing instrumentation on the market is not readily compatible with upconversion application. Therefore, modifying the commercially available instrument is essential for this research. In this paper, we first illustrate the modifications of a conventional fluorimeter and fluorescence microscope to make them compatible for photon upconversion experiments. We then describe the synthesis of a near-infrared (NIR)-triggered caged protein kinase A catalytic subunit (PKA) immobilized on a UCNP complex. Parameters for microinjection and NIR photoactivation procedures are also reported. After the caged PKA-UCNP is microinjected into REF52 fibroblast cells, the NIR irradiation, which is significantly superior to conventional UV irradiation, efficiently triggers the PKA signal transduction pathway in living cells. In addition, positive and negative control experiments confirm that the PKA-induced pathway leading to the disintegration of stress fibers is specifically triggered by NIR irradiation. Thus, the use of protein-modified UCNP provides an innovative approach to remotely control light-modulated cellular experiments, in which direct exposure to UV light must be avoided.

In this protocol, caged protein kinase A (PKA), a cellular signal transduction bioeffector, was immobilized on a nanoparticle surface, microinjected into the cytosol, and activated by the upconverted UV light from near-infrared (NIR) irradiation, inducing downstream stress fiber disintegration in the cytosol.

원격으로 업 컨버전 나노 중재 니 Photoactivation에 의해 세포내 신호 변환 하는 통합된 시스템

Upconversion nanoparticle (UCNP)-mediated photoactivation is a new approach to remotely control bioeffectors with much less phototoxicity and with deeper ...

생체공학

A Platform of Anti-biofilm Assays Suited to the Exploration of Natural Compound Libraries

Biofilms are regarded as one of the most challenging topics of modern biomedicine, and they are potentially responsible for over 80% of antibiotic-tolerant infections. Biofilms have displayed an exceptionally high tolerance for chemotherapy, which is thought to be multifactorial. For instance, the matrix provides a physical barrier that decreases the penetration of antibiotics into the biofilm. Also, cells within the biofilms are phenotypically diverse. Likely, biofilm resilience arises from a combination of these and other, yet unknown, mechanisms. All of the currently existing antibiotics have been developed against single-cells (planktonic) bacteria. Therefore, so far, a very limited repertoire of molecules exists that can selectively act on mature biofilms. This situation has driven a progressive paradigm shift in drug discovery, in which searching for anti-biofilms has been urged to occupy a more prominent place. An additional challenge is that there are a very limited number of standardized methods for biofilm research, especially those that can be used for large-throughput screening of chemical libraries. Here, an experimental anti-biofilm platform for chemical screening is presented. It uses three assays to measure biofilm viability (with resazurin staining), total biomass (with crystal violet staining), and biofilm matrix (using a wheat germ agglutinin, WGA-fluorescence-based staining of the poly-N-acetyl-glucosamine, PNAG, fraction). All the assays were developed using Staphylococcus aureus as the model bacteria. Examples of how the platform can be used for primary screening as well as for functional characterization of identified anti-biofilm hits are presented. This experimental sequence further allows for the classification of the hits based upon the measured end-points. It also provides information on their mode of action, especially on long-term versus short-term chemotherapeutic effects. Thus, it is very advantageous for the quick identification of high-quality hit compounds that can serve as starting points for various biomedical applications.

Biofilm infections show high tolerance towards chemotherapy. No single assay captures the complexity of biofilms. Instead, complementary assays are needed. We present a screening platform (developed for S. aureus) that combines assays for viability, biomass, and biofilm matrix. It allows anti-biofilm drug discovery, including the assessment of long-term chemotherapeutic effects.

천연 화합물 라이브러리의 탐험에 적합 안티 바이오 필름 분석 실험의 플랫폼

Biofilms are regarded as one of the most challenging topics of modern biomedicine, and they are potentially responsible for over 80% of ...

Analysis of Lipid Droplet Content in Fission and Budding Yeasts using Automated Image Processing

Lipid metabolism and its regulation are of interest to both basic and applied life sciences and biotechnology. In this regard, various yeast species are used as models in lipid metabolic research or for industrial lipid production. Lipid droplets are highly dynamic storage bodies and their cellular content represents a convenient readout of the lipid metabolic state. Fluorescence microscopy is a method of choice for quantitative analysis of cellular lipid droplets, as it relies on widely available equipment and allows analysis of individual lipid droplets. Furthermore, microscopic image analysis can be automated, greatly increasing overall analysis throughput. Here, we describe an experimental and analytical workflow for automated detection and quantitative description of individual lipid droplets in three different model yeast species: the fission yeasts Schizosaccharomyces pombe and Schizosaccharomyces japonicus, and the budding yeast Saccharomyces cerevisiae. Lipid droplets are visualized with BODIPY 493/503, and cell-impermeable fluorescent dextran is added to the culture media to help identify cell boundaries. Cells are subjected to 3D epifluorescence microscopy in green and blue channels and the resulting z-stack images are processed automatically by a MATLAB pipeline. The procedure outputs rich quantitative data on cellular lipid droplet content and individual lipid droplet characteristics in a tabular format suitable for downstream analyses in major spreadsheet or statistical packages. We provide example analyses of lipid droplet content under various conditions that affect cellular lipid metabolism.

Here, we present a MATLAB implementation of automated detection and quantitative description of lipid droplets in fluorescence microscopy images of fission and budding yeast cells.

자동 이미지 처리를 사용하여 핵분열 및 신진 효모의 지질 방울 함량 분석

Lipid metabolism and its regulation are of interest to both basic and applied life sciences and biotechnology. In this regard, various yeast species are ...

Inactivation of Pathogens via Visible-Light Photolysis of Riboflavin-5&#8242;-Phosphate

Riboflavin-5&#39;-phosphate (or flavin mononucleotide; FMN) is sensitive to visible light. Various compounds, including reactive oxygen species (ROS), can be generated from FMN photolysis upon irradiation with visible light. The ROS generated from FMN photolysis are harmful to microorganisms, including pathogenic bacteria such as Staphylococcus aureus (S. aureus). This article presents a protocol for deactivating S. aureus, as an example, via photochemical reactions involving FMN under visible light irradiation. The superoxide radical anion (<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/63531/63531eq01v3.png" style="margin: auto;" />) generated during the FMN photolysis is evaluated via nitro blue tetrazolium (NBT) reduction. The microbial viability of S. aureus that is attributed to reactive <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/63531/63531eq01v3.png" style="margin: auto;" /> species was used to determine the effectiveness of the process. The bacterial inactivation rate is proportional to FMN concentration. Violet light is more efficient in inactivating S. aureus than blue light irradiation, while the red or green light does not drive FMN photolysis. The present article demonstrates FMN photolysis as a simple and safe method for sanitary processes.

Inactivation of Pathogens via Visible-Light Photolysis of Riboflavin-5&#8242;-Phosphate

Here, we present a protocol to inactivate pathogenic bacteria with reactive oxygen species produced during photolysis of flavin mononucleotide (FMN) under blue and violet light irradiation of low intensity. FMN photolysis is demonstrated to be a simple and safe method for sanitary processes.

리보플라빈-5'-인산염의 가시광선 광분해를 통한 병원체 불활성화

Riboflavin-5&#39;-phosphate (or flavin mononucleotide; FMN) is sensitive to visible light. Various compounds, including reactive oxygen species (ROS), can ...

Visualization of Bacterial Resistance using Fluorescent Antibiotic Probes

Fluorescent antibiotics are multipurpose research tools that are readily used for the study of antimicrobial resistance, due to their significant advantage over other methods. To prepare these probes, azide derivatives of antibiotics are synthesized, then coupled with alkyne-fluorophores using azide-alkyne dipolar cycloaddition by click chemistry. Following purification, the antibiotic activity of the fluorescent antibiotic is tested by minimum inhibitory concentration assessment. In order to study bacterial accumulation, either spectrophotometry or flow cytometry may be used, allowing for much simpler analysis than methods relying on radioactive antibiotic derivatives. Furthermore, confocal microscopy can be used to examine localization within the bacteria, affording valuable information about mode of action and changes that occur in resistant species. The use of fluorescent antibiotic probes in the study of antimicrobial resistance is a powerful method with much potential for future expansion.

Fluorescently tagged antibiotics are powerful tools that can be used to study multiple aspects of antimicrobial resistance. This article describes the preparation of fluorescently tagged antibiotics and their application to studying antibiotic resistance in bacteria. Probes can be used to study mechanisms of bacterial resistance (e.g., efflux) by spectrophotometry, flow cytometry, and microscopy.

형광 항생제 프로브를 사용한 세균 저항성 시각화

Fluorescent antibiotics are multipurpose research tools that are readily used for the study of antimicrobial resistance, due to their significant ...

Live Cell Fluorescence Microscopy to Observe Essential Processes During Microbial Cell Growth

Core cellular processes such as DNA replication and segregation, protein synthesis, cell wall biosynthesis, and cell division rely on the function of proteins which are essential for bacterial survival. A series of target-specific dyes can be used as probes to better understand these processes. Staining with lipophilic dyes enables the observation of membrane structure, visualization of lipid microdomains, and detection of membrane blebs. Use of fluorescent-d-amino acids (FDAAs) to probe the sites of peptidoglycan biosynthesis can indicate potential defects in cell wall biogenesis or cell growth patterning. Finally, nucleic acid stains can indicate possible defects in DNA replication or chromosome segregation. Cyanine DNA stains label living cells and are suitable for time-lapse microscopy enabling real-time observations of nucleoid morphology during cell growth. Protocols for cell labeling can be applied to protein depletion mutants to identify defects in membrane structure, cell wall biogenesis, or chromosome segregation. Furthermore, time-lapse microscopy can be used to monitor morphological changes as an essential protein is removed and can provide additional insights into protein function. For example, the depletion of essential cell division proteins results in filamentation or branching, whereas the depletion of cell growth proteins may cause cells to become shorter or rounder. Here, protocols for cell growth, target-specific labeling, and time-lapse microscopy are provided for the bacterial plant pathogen Agrobacterium tumefaciens. Together, target-specific dyes and time-lapse microscopy enable characterization of essential processes in A. tumefaciens. Finally, the protocols provided can be readily modified to probe essential processes in other bacteria.

Understanding the function of essential processes in bacteria is challenging. Fluorescence microscopy with target-specific dyes can provide key insights into microbial cell growth and cell cycle progression. Here, Agrobacterium tumefaciens is used as a model bacterium to highlight methods for live cell imaging for characterization of essential processes.

라이브 세포 형광 현미경 검사 법 미생물 세포 성장 하는 동안 필수 과정을 관찰 하

Core cellular processes such as DNA replication and segregation, protein synthesis, cell wall biosynthesis, and cell division rely on the function of ...

생물학

Specific Labeling of Mitochondrial Nucleoids for Time-lapse Structured Illumination Microscopy

Mitochondrial nucleoids are compact particles formed by mitochondrial DNA molecules coated with proteins. Mitochondrial DNA encodes tRNAs, rRNAs, and several essential mitochondrial polypeptides. Mitochondrial nucleoids divide and distribute within the dynamic mitochondrial network that undergoes fission/fusion and other morphological changes. High resolution live fluorescence microscopy is a straightforward technique to characterize a nucleoid&#39;s position and motion. For this technique, nucleoids are commonly labeled through fluorescent tags of their protein components, namely transcription factor a (TFAM). However, this strategy needs overexpression of a fluorescent protein-tagged construct, which may cause artifacts (reported for TFAM), and is not feasible in many cases. Organic DNA-binding dyes do not have these disadvantages. However, they always show staining of both nuclear and mitochondrial DNAs, thus lacking specificity to mitochondrial nucleoids. By taking into account the physico-chemical properties of such dyes, we selected a nucleic acid gel stain (SYBR Gold) and achieved preferential labeling of mitochondrial nucleoids in live cells. Properties of the dye, particularly its high brightness upon binding to DNA, permit subsequent quantification of mitochondrial nucleoid motion using time series of super-resolution structured illumination images.

The protocol describes specific labeling of mitochondrial nucleoids with a commercially available DNA gel stain, acquisition of time lapse series of live labeled cells by super-resolution structured illumination microscopy (SR-SIM), and automatic tracking of nucleoid motion.

시간 경과 구조화 조명 현미경 검사법에 대한 미토콘드리아 핵의 특정 라벨링

Mitochondrial nucleoids are compact particles formed by mitochondrial DNA molecules coated with proteins. Mitochondrial DNA encodes tRNAs, rRNAs, and ...