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Application of spherical substrate to observe bacterial motility machineries by Quick-Freeze-Replica Electron Microscopy.
Scientific Reports ( IF 3.8 ) Pub Date : 2019-10-14 , DOI: 10.1038/s41598-019-51283-w Eisaku Katayama 1, 2 , Yuhei O Tahara 1 , Clothilde Bertin 1 , Satoshi Shibata 3
Scientific Reports ( IF 3.8 ) Pub Date : 2019-10-14 , DOI: 10.1038/s41598-019-51283-w Eisaku Katayama 1, 2 , Yuhei O Tahara 1 , Clothilde Bertin 1 , Satoshi Shibata 3
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3-D Structural information is essential to elucidate the molecular mechanisms of various biological machineries. Quick-Freeze Deep-Etch-Replica Electron Microscopy is a unique technique to give very high-contrast surface profiles of extra- and intra-cellular apparatuses that bear numerous cellular functions. Though the global architecture of those machineries is primarily required to understand their functional features, it is difficult or even impossible to depict side- or highly-oblique views of the same targets by usual goniometry, inasmuch as the objects (e.g. motile microorganisms) are placed on conventional flat substrates. We introduced silica-beads as an alternative substrate to solve such crucial issue. Elongated Flavobacterium and globular Mycoplasmas cells glided regularly along the bead's surface, similarly to those on a flat substrate. Quick-freeze replicas of those cells attached to the beads showed various views; side-, oblique- and frontal-views, enabling us to study not only global but potentially more detailed morphology of complicated architecture. Adhesion of the targets to the convex surface could give surplus merits to visualizing intriguing molecular assemblies within the cells, which is relevant to a variety of motility machinery of microorganisms.
中文翻译：
通过快速冷冻复制电子显微镜观察球形基质在观察细菌运动机制方面的应用。
3-D结构信息对于阐明各种生物机械的分子机制至关重要。快速冷冻深蚀刻复制电子显微镜是一种独特的技术，可为具有众多细胞功能的细胞外和细胞内设备提供非常高对比度的表面轮廓。尽管主要需要了解这些机械的全局体系结构以了解其功能特征，但是由于放置了物体（例如运动的微生物），因此很难或什至不可能通过通常的测角法来描绘同一目标的侧面或高度倾斜的视图在常规的平面基板上。我们引入了硅珠作为替代基材来解决这一关键问题。伸长的黄杆菌和球状支原体细胞沿着微珠表面规则滑动，类似于在平坦基板上的那些。附着在磁珠上的那些细胞的速冻复制品显示出各种不同的视图。侧视图，斜视图和正面视图，使我们不仅可以研究全局图像，还可以研究复杂体系结构的更详细的形态。靶标与凸面的粘附可以使细胞内有趣的分子组装可视化，这与多种微生物的运动机制有关。
更新日期：2019-10-14
中文翻译：
通过快速冷冻复制电子显微镜观察球形基质在观察细菌运动机制方面的应用。
3-D结构信息对于阐明各种生物机械的分子机制至关重要。快速冷冻深蚀刻复制电子显微镜是一种独特的技术，可为具有众多细胞功能的细胞外和细胞内设备提供非常高对比度的表面轮廓。尽管主要需要了解这些机械的全局体系结构以了解其功能特征，但是由于放置了物体（例如运动的微生物），因此很难或什至不可能通过通常的测角法来描绘同一目标的侧面或高度倾斜的视图在常规的平面基板上。我们引入了硅珠作为替代基材来解决这一关键问题。伸长的黄杆菌和球状支原体细胞沿着微珠表面规则滑动，类似于在平坦基板上的那些。附着在磁珠上的那些细胞的速冻复制品显示出各种不同的视图。侧视图，斜视图和正面视图，使我们不仅可以研究全局图像，还可以研究复杂体系结构的更详细的形态。靶标与凸面的粘附可以使细胞内有趣的分子组装可视化，这与多种微生物的运动机制有关。
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