低角度旋转阴影
和新一代的新兴市场ACE600电子束蒸发器可以产生均匀的,非常薄和低颗粒的电子透明碳层,用来作为吸附生物物体,包括DNA分子,蛋白质或DNA-蛋白质复合物的载体。单分子,或吸收在薄碳层上的大分子复合物,然后使用精确的和可复制的阴影角,导致高对比度阴影TEM图像。本文中应用的协议侧重于电子束蒸发在DNA分子可视化中的使用,最初由苏黎世联邦理工学院José Sogo博士的实验室建立,随后由苏黎世大学IMCR研究所Massimo Lopes教授的实验室实施、改进并提供给科学社区[1].因为这个程序的细节最近已经更新[1],我们将简要介绍协议的关键步骤,添加与使用相关的实验细节新兴市场ACE600涂布机在这个定义良好的比赛和经过试验的实验工作流程。
该方法的关键步骤、优点及对DNA样品的要求
该协议适用于纯化的DNA分子。适合这一过程的DNA样本必须完全不含蛋白质和RNA分子。通过这种技术,我们可以根据两种形式的DNA纤维的不同厚度来区分双链(ds) DNA和单链(ss) DNA之间的区别(见下一段)。
协议的第一步
用甲酰胺和洗涤剂苄基二甲基烷基氯化铵(BAC)在溶液中形成平衡的DNA分子混合物。这种混合物通过特定的铺展程序铺在一个很大的水面上。
协议的第二步
DNA分子的单分子膜与400目铜接触TEM网格,上面沉积了一层薄薄的(4-8纳米)均匀的低颗粒碳层(见下一段)。的TEM然后将网格立即浸入乙醇和醋酸铀酰的溶液中。
协议的第三步
吸收了DNA分子的碳栅格,用8纳米的铂进行精确的低角度旋转阴影。这是一个阴性染色,这将是特别有效的可视化ds DNA纤维。
EM ACE600的设置,以生产高质量的碳层
结合高质量的碳层和精确的低角度旋转阴影与铂的结果高质量TEMDNA纤维的图像(见结果)。在这里描述的过程中,碳层是用新兴市场ACE600涂布机在V2高等级云母片上,然后漂浮在水面上,最后沉积在400目铜网格上,没有任何额外的formvar层或其他支撑材料。用这种方法制备的碳表面对DNA分子的吸收效率高,不需要发光放电。
铂金低角度旋转阴影- EM ACE600涂布机的操作和设置
DNA分子吸附在400目铜网格的碳表面上,用8纳米铂进行精确的低角度旋转阴影。网格固定在GRID平台上,用于低角度旋转阴影新兴市场ACE600。在这种情况下,设计了两个不同的流程,并按顺序运行。在第一种工艺中,网格上的碳表面以1°的涂覆角度覆盖0.4 nm的铂,网格级不旋转。在第二道工序中,以相同的镀膜角度沉积了7.6 nm的铂,但GRID工作台的转速设置为1级。
优化结果的提示和考虑
这是非常重要的设置蒸发参数(主要是蒸发功率)的方式,蒸发速度保持在一个常数值(0.03-0.08 nm/秒),无论是生产碳层和低角度旋转阴影与铂。为了创造高质量和低晶粒的金属层,电子束枪和蒸发室必须保持非常清洁。
新一代电子束涂布机的优点
新一代的新兴市场ACE电子束镀膜机与前一代MED蒸发器相比有一些改进。涂布机新部件的坚固性决定了这一点。电子束枪的设计和更新的电子设备有可能在触摸屏显示上拥有所有参数的数字视图,这是一个很大的优势。此外,安全反馈的存在,不允许蒸发,如果张力和电流参数超过一定的值,将有助于保存机器和在更安全的条件下工作。
关于这里描述的具体应用,这意味着使用非常精确和可复制的阴影角度,一个复杂的电动舞台的存在,通过触摸屏进行数字控制,应该被强调。最后但并非最不重要的是,通过非常直观的界面,所有单次运行和设计过程的参数都可以存储、检索并放入一个序列中,这也允许无经验的用户使用机器。
结果
TEM质粒DNA分子在溶液中的图像用BAC扩散,醋酸铀酰染色和低角度旋转阴影新兴市场ACE600电子束涂布机。黑色的标尺(大致相当于1公斤碱基的DNA)。红色箭头表示质粒分子中被缠绕的区域,在这个实验条件下具有变性的内在倾向。这些图像清楚地表明,这种技术可以区分ss DNA和ds DNA之间的差异。用这种技术,ds DNA纤维的厚度约为20 A°。在这个实验条件下,0,36 nm大致相当于ds DNA的1bp。这张照片是使用FEI Tecnai12生物双显微镜在80千伏下操作,并配有由数字显微软件控制的侧面安装的Gatan Orius SC-1000相机拍摄的。
参考文献
方法Mol Biol. 2018;1672:261-294。doi: 10.1007 / 978 - 1 - 4939 - 7306 - 4 - _19
用电子显微镜观察真核生物DNA复制叉在体内的动态结构。
齐薇格R1,洛佩斯M2
1苏黎世大学分子癌症研究所,瑞士苏黎世。
2苏黎世大学分子癌症研究所,瑞士苏黎世。电子邮件:lopes@imcr.uzh.ch。https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29043630
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