This work was supported by a grant to MEM from the Dept. of Life Sciences and Systems Biology of the University of Turin, Italy. The authors thank G. Gnavi for technical assistance during some experiments. CTR is funded by the Wellcome Trust and the Royal Society (Grant Number 098436/Z/12/Z).

1. إعداد لفائف Triaxial ويبين الشكل 1 فائف triaxial تستخدم لعكس GMF: ملاحظة. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدوره على المغنطيسية ثلاثة محاور، التي يتم إدراجها في ملفات triaxial التحقيق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قم بتشغيل الكمبيوتر وإطلاق برنامج المغنطيسية التي تسمح البيانات التي يتم جمعها من ثلاثة محاور المغنطيسية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام القيم مكون أفاد به المغنطيسية لحساب حجم GMF. على سبيل المثال، مع القيم المغنطيسية: عاشرا = 6.39 μT، بواسطة = 36.08 μT، بيسة = 20.40 μT حساب شدة المجال من 41.94 μT باستخدام المعادلة التالية: B = B GMF + B إضافي، حيث B إضافي = (عاشرا 2 + بنسبة 2 + 2 بيسة) ½ (أي 41.9 μT في المثال). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدوره على إمدادات الطاقة ثلاثة DC (المدى مزدوج: 0-8V / 5A و0-20V / 2.5A، 50W) كل واحد متصل إلى ثلاثة couplوفاق لفائف هيلمهولتز وصله بجهاز الكمبيوتر عبر وصلة GPIB (الشكل 1B). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تعيين الفولتية من امدادات الطاقة لتوليد المجال المغناطيسي المطلوب مع متجه المجال المغناطيسي عكسه. على سبيل المثال، مع B GMF كما في الخطوة 1.3 و مع حجم الملف لأجهزة القياس وصفها هنا، ضبط الفولتية لV X = 0.00 V، V ص = 30.52 V، V ض = 0.00 V لتوليد الناتجة جديدة B = B + B GMF لفائف triaxial = (6.38، -36.08، 20.39) μT. أي حقل جديد مع نفس حجم B GMF ولكن يشير إلى اتجاه مختلف. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> التحقق من الحقل الجديد مع البرنامج المغنطيسية باستخدام الإجراء الموضح في 1.3. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> فضح النباتات العادية وعكس الظروف GMF باستخدام لوحات بيتري كما هو موضح في القسم 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إجراء تجارب التعرض صورية عن طريق الحفاظ على حجم الحقل يساوي | B GMF | وحفظالمكون الرأسي للمجال مساوية لتلك التي من GMF لكن تغيير الاتجاه (أي، &quot;الشمالية، الشرق أو الغرب&quot;) المكون الأفقي الميدان مع التيارات على قدم المساواة في لفائف triaxial بالمقارنة مع حالة انعكاس المجال. القيام بذلك عن طريق تغيير الجهد للملفات كما هو موضح في 1.5. ملاحظة: قواعد هذا التعرض الشام من التدفئة خفية المحتملة أو آثار الذبذبات إما من لفائف أنفسهم أو من الالكترونيات المستخدمة للسيطرة على لفائف. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تشغيل التجارب مزدوجة التعمية عن طريق تطبيق الظروف الميدانية أعمى من الموظفين الذين يؤدون ما تبقى من التجارب و / أو تفسير البيانات. </li></ol> 2. إعداد المواد النباتية والظروف لنمو النبات <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام بذور نبات الأرابيدوبسيس thaliana، نوع إيكولوجي كولومبيا 0 (العقيد 0)، ثم وضع في أنبوب 1.5 مل وتعقيم السطح عن طريق العلاج مع 5٪ (وزن / حجم) محلول هيبوكلوريت الكالسيوم و 0.02٪ (V / V) تريتون X-100 في 80٪ من الإيثانول (ETOH)، لمدة 10-12 دقيقة في 25-28 درجة مئوية، مع الهز المستمر. ثم شطف مرتين مع 80٪ ETOH، ويغسل مع 100٪ ETOH وشطف أخيرا مع الماء المقطر المعقم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد 1 L من Murashige وسكوغ 22 (MS) المعدلة المتوسطة عن طريق إضافة: 2.297 غرام من MS (0.5 X MS بصل ملح خليط)، 10 غرام السكروز والماء منزوع الأيونات إلى 1 L، ودرجة الحموضة 5،8-6،0 تعديلها مع KOH. إضافة 16 غراما من أجار والأوتوكلاف لمدة 20 دقيقة، 120 ° C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قبل التصلب، صب 80 مل من المتوسط ​​في كل (120 × 120 مم 2) مربع لوحات بيتري. زرع بذور معقمة والثلاثين على لوحة، ثم ختم لوحات مع فيلم شمعي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Vernalize لوحات أفقيا في الظلام عند 4 درجة مئوية لمدة 2 أيام إلى تحفيز ومزامنة الإنبات، ثم تعرض لوحات بيتري إما عادية أو عكس GMF. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> فضح البذور في بيئة تسيطر عليها المناخ في 22 ° C في وضع عمودي في تجارب موازية داخل لفائف triaxial وخارج لفائف triaxialفي إطار الجدول الزمني الضوئية من 8 ساعات الظلام وضوء 16 ساعة، وذلك باستخدام مصابيح بخار الصوديوم (220 × 10 -6 E م -2 ث -1). استخدام فيلم الجيلاتين الأزرق لتسليط الضوء على تخفيض المكون أحمر المصابيح. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> فضح النباتات لمدة 10 يوما قبل استخراج الحمض النووي الريبي لكلا العادية (السيطرة) وعكس (العلاج) شروط GMF. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد التعرض، والتقاط صور لأطباق بتري. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام البرمجيات يماغيج لحساب المناطق طول الجذور والأوراق. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لفترة وجيزة، وقياس الجانب من لوحة بيتري، ثم فتح الصورة من لوحة بيتري وباستخدام الخيار &quot;الثابت&quot; خط رسم الخط الذي يعبر بالضبط الجانب اللوحة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في القائمة &quot;تحليل&quot; اختار &quot;أعد مقياس&quot; وإدراج المسافة الفعلية في مربع &quot;المسافة المعروف&quot; (على سبيل المثال، 120 ملم)، ثم أدخل وحدة الطول (مم)؛ أخيرا انقر فوق الخيار &quot;العالمي&quot; لجعل إعدادات متاحة لجميع القياسات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لروتي طول، اتبع بعناية على شكل الجذر باستخدام أداة الكتابة بخط اليد. قياس طول باستخدام &quot;تدبير&quot; الخيار في القائمة &quot;تحليل&quot;. الاستمرار في قياس كل جذور في الصورة وحفظ الملف لمزيد من التحليلات الإحصائية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لمساحة الورقة، من قائمة &quot;صورة&quot; استخدام ضبط الخيار ثم &quot;عتبة اللون&quot;. حدد ورقة الفردية والقائمة &quot;تحليل&quot; تحديد &quot;تحليل الجزيئات&quot;. حفظ القياسات الفردية للالتحليلات الإحصائية. </li></ol></li></ol> 3. نبات الأرابيدوبسيس إجمالي استخراج الحمض النووي الريبي، الكمي في الوقت الحقيقي-PCR (QPCR) شروط التفاعل والاشعال للنبات الأرابيدوبسيس <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> جمع حدة 30 براعم و 30 جذور وتجميد فورا في النيتروجين السائل. ثم تطحن في النيتروجين السائل مع هاون ومدقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> عزل الحمض النووي الريبي مجموع باستخدام طقم تنقية وريبونوكلياز خالية من مجموعة العلاج الدناز باستخدام إنتاج موادتعليمات إيه في. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> والتحقق من جودة عينة وكمية باستخدام عدة RNA نانو وهلام الشعرية الكهربائي وفقا لتعليمات الشركة الصانعة. تأكيد الكمي من الحمض النووي الريبي طيفيا. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام 2 ميكروغرام من الحمض النووي الريبي مجموع والاشعال عشوائية باستخدام أدوات كدنا] عكس النسخ الحصول على cDNAs حبلا الأولى وفقا لتوصيات الشركة الصانعة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أداء جميع التجارب على النظام في الوقت الحقيقي باستخدام SYBR الأخضر I مع ROX كمعيار تحميل الداخلي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أداء التفاعل مع 25 ميكرولتر من خليط يتكون من 12.5 ميكرولتر من 2X SYBR الأخضر QPCR ميكس ماجستير، 0.5 ميكرولتر من [كدنا و 100 كبسولة تفجير نانومتر. استخدام الاشعال المدرجة في الجدول 1. وتشمل الضوابط ضوابط غير RT (باستخدام الحمض النووي الريبي مجموع دون النسخ العكسي لمراقبة التلوث الجيني DNA) والضوابط غير القالب (الماء بدلا من القالب). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حساب الكفاءة التمهيدي لجميع الاشعال أزواج باستخدام معيارطريقة منحنى 23. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام PCR الشروط التالية: CRU3، COTP1، RRTF1. 10 دقيقة في درجة حرارة 95 درجة مئوية، و 40 دورات من 15 ثانية في 95 درجة مئوية، و 30 ثانية في 58 درجة مئوية، و 30 ثانية في 72 ° C؛ UBP6، eEF1Balpha2، ACT1، GAPC2، CAT3، TAPX، APX1، RbohD، FeSOD1 10 دقيقة في 95 ° C، 40 دورات من 15 ثانية في 95 درجة مئوية، و 20 ثانية في 57 درجة مئوية، و 30 ثانية في 72 ° C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قراءة مضان بعد كل مرحلة الصلب والإرشاد. لجميع أشواط، إجراء تحليل منحنى ذوبان 55-95 ° C كتبها بما في ذلك الجزء التفكك في ملف الحرارية. استخدام شاشة منحنى تفارق، الوصول إليها من خلال علامة التبويب النتائج لعرض الملف الشخصي تفارق (مؤامرة من مضان بوصفها وظيفة من درجة الحرارة). ضمان أن يتم اختيار مجموعة البيانات التي تم جمعها خلال الجزء التفكك من التجربة للتحليل باستخدام شاشة تحليل / الإعداد. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحديد لترمجموعة inear التركيز القالب إلى عتبة قيمة دورة (قيمة ط م) من خلال إجراء سلسلة التخفيف عشرة أضعاف (1- 3 إلى 10 أضعاف) باستخدام كدنا] من ثلاثة الاستخراج RNA مستقلة تحليلها في ثلاثة مكررات الفنية 24،25. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحليل جميع المؤامرات التضخيم مع الوقت الحقيقي البرمجيات PCR أداة للحصول على القيم ط. معايرة وتطبيع مستويات RNA النسبية مع مستوى أفضل الجينات التدبير المنزلي النحو التالي: 3.11.1) الوصول إلى التضخيم شاشة المؤامرات من خلال علامة التبويب النتائج، حدد منحدر أو الهضبة التي ينبغي تحليل البيانات باستخدام الشاشة / إعداد تحليل التحديد، ثم حدد DRN (تصحيح خط الأساس مضان تطبيع) من القائمة الإسفار على لوحة القيادة. الوصول إلى لوحة الشاشة نموذج القيم من خلال علامة التبويب نتائج لعرضه القيم ط م لآبار العينة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام أربعة جينات مرجعية مختلفة [على سبيل المثال، حشوية نازعة غليسيرألدهيد-3-الفوسفات، (GAPC2)، بتحول specifجيم البروتيني 6 (UBP6)، Actin1 (ACT1)، وعامل استطالة 1B ألفا فرعية 2 (eEF1Balpha2)] لتطبيع نتائج في الوقت الحقيقي PCR. حدد أعلى في المرتبة الجينات باستخدام برامج التحليل 26؛ واستخدام الجينات الأكثر استقرارا للتطبيع. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لفترة وجيزة، وتنظيم إدخال البيانات على ورقة Excel مع العمود الأول الذي يحتوي على أسماء الجينات والصف الأول يحتوي على أسماء العينة. ثم حدد برامج التحليل من القائمة شريط. استخدم مربع الحوار لتحديد البيانات المدخلة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد ذلك، تحقق من حقول نموذج أسماء، أسماء الجينات والمخرجات بسيط فقط. انقر على زر العودة لإجراء التحليل. حدد أعلى في المرتبة الجينات (التي لديها أصغر قيمة الاستقرار) كما الجين مرشح أعرب معظم ثابت. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بيانات المؤامرة التي تبين تغير التعبير التفاضلية أضعاف في كل من يطلق النار على والجذور. </li></ol> 4. التحليلات الإحصائية <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> التعبير عن البيانات كما القيم يعني ± الخطأ المعياري. مقارنة المشتركntrol ومجموعات العلاج عن طريق إجراء تحليل التباين (ANOVA) واختبار توكي مع Bonferroni ودان-Sidak اختبار احتمال المعدل (0.95٪ الثقة). </li></ol>

<ol>
	<li>Maffei, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetic+field+effects+on+plant+growth,+development,+and+evolution.">Magnetic field effects on plant growth, development, and evolution.</a> Front. Plant Sci. 5, (2014).</li><li>Occhipinti, A., De Santis, A., Maffei, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetoreception:+an+unavoidable+step+for+plant+evolution.">Magnetoreception: an unavoidable step for plant evolution.</a> Trends Plant Sci. 19 (1), 1-4 (2014).</li><li>Harris, S. R., et al. <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+magnetic+fields+on+cryptochrome-dependent+responses+in+Arabidopsis+thaliana.">Effect of magnetic fields on cryptochrome-dependent responses in Arabidopsis thaliana.</a> J. Royal Soc. Interf. 6 (41), 1193-1205 (2009).</li><li>Phirke, P. S., Kubde, A. B., Umbarkar, S. P. <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+magnetic+field+on+plant+growth.">The influence of magnetic field on plant growth.</a> Seed Sci. Technol. 24 (2), 375-392 (1996).</li><li>Abe, K., Fujii, N., Mogi, I., Motokawa, M., Takahashi, H. <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+a+high+magnetic+field+on+plant.">Effect of a high magnetic field on plant.</a> Biol. Sci. Space. 11, 240-247 (1997).</li><li>Volpe, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interactions+of+zero-frequency+and+oscillating+magnetic+fields+with+biostructures+and+biosystems.">Interactions of zero-frequency and oscillating magnetic fields with biostructures and biosystems.</a> Photochem. Photobiol. Sci. 2 (6), 637-648 (2003).</li><li>Belyavskaya, N. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biological+effects+due+to+weak+magnetic+field+on+plants.">Biological effects due to weak magnetic field on plants.</a> Adv. Space. Res. 34 (7), 1566-1574 (2004).</li><li>Weber Bittl, R., S, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transient+radical+pairs+studied+by+time-resolved+EPR.">Transient radical pairs studied by time-resolved EPR.</a> Biochim. Biophys. Acta- Bioenerg. 1707 (1), 117-126 (2005).</li><li>Pazur Galland, P., A, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetoreception+in+plants.">Magnetoreception in plants.</a> J. Plant Res. 118 (6), 371-389 (2005).</li><li>Minorsky, P. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Do+geomagnetic+variations+affect+plant+function.">Do geomagnetic variations affect plant function.</a> J. Atm. Solar-Terrestr. Phys. 69 (14), 1770-1774 (2007).</li><li>Burda Vanderstraeten, J., H, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Does+magnetoreception+mediate+biological+effects+of+power-frequency+magnetic+fields.">Does magnetoreception mediate biological effects of power-frequency magnetic fields.</a> Sci. Tot. Environ. 417, 299-304 (2012).</li><li>Job, C., Rajjou, L., Lovigny, Y., Belghazi, M., Job, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patterns+of+protein+oxidation+in+Arabidopsis+seeds+and+during+germination.">Patterns of protein oxidation in Arabidopsis seeds and during germination.</a> Plant Physiol. 138 (2), 790-802 (2005).</li><li>Wan, L. L., Ross, A. R. S., Yang, J. Y., Hegedus, D. D., Kermode, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phosphorylation+of+the+12+S+globulin+cruciferin+in+wild-type+and+abi1-1+mutant+Arabidopsis+thaliana+(thalecress)+seeds..">Phosphorylation of the 12 S globulin cruciferin in wild-type and abi1-1 mutant Arabidopsis thaliana (thalecress) seeds..</a> Biochem J. 404, 247-256 (2007).</li><li>Sancenon, V., Puig, S., Mira, H., Thiele, D. J., Penarrubia, L. <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+a+copper+transporter+family+in+Arabidopsis+thaliana.">Identification of a copper transporter family in Arabidopsis thaliana.</a> Plant Mol. Biol. 51 (4), 577-587 (2003).</li><li>Foyer, C. H., Karpinska, B., Krupinska, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+functions+of+Whirly1+and+Redox-Responsive+Transcription+Factor+1+in+cross+tolerance+responses+in+plants:+A+hypothesis.">The functions of Whirly1 and Redox-Responsive Transcription Factor 1 in cross tolerance responses in plants: A hypothesis.</a> Philos.Trans.Royal Soc.B-Biol.Sci. 369 (1640), 20130226 (2014).</li><li>Myouga, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+heterocomplex+of+iron+superoxide+dismutases+defends+chloroplast+nucleoids+against+oxidative+stress+and+is+essential+for+chloroplast+development+in+Arabidopsis.">A heterocomplex of iron superoxide dismutases defends chloroplast nucleoids against oxidative stress and is essential for chloroplast development in Arabidopsis.</a> Plant Cell. 20 (11), 3148-3162 (2008).</li><li>Mhamdi, A., Queval, G., Chaouch, S., Vanderauwera, S., Van Breusegem, F., Noctor, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Catalase+function+in+plants:+a+focus+on+Arabidopsis+mutants+as+stress-mimic+models.">Catalase function in plants: a focus on Arabidopsis mutants as stress-mimic models.</a> J. Exper. Bot. 61 (15), 4197-4220 (2010).</li><li>Bassham Contento, A. L., C, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increase+in+catalase-3+activity+as+a+response+to+use+of+alternative+catabolic+substrates+during+sucrose+starvation.">Increase in catalase-3 activity as a response to use of alternative catabolic substrates during sucrose starvation.</a> Plant Physiol. Biochem. 48 (4), 232-238 (2010).</li><li>Kangasjarvi, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diverse+roles+for+chloroplast+stromal+and+thylakoid-bound+ascorbate+peroxidases+in+plant+stress+responses.">Diverse roles for chloroplast stromal and thylakoid-bound ascorbate peroxidases in plant stress responses.</a> Biochem. J. 412, 275-285 (2008).</li><li>Begara-Morales, J. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dual+regulation+of+cytosolic+ascorbate+peroxidase+(APX)+by+tyrosine+nitration+and+S-nitrosylation.">Dual regulation of cytosolic ascorbate peroxidase (APX) by tyrosine nitration and S-nitrosylation.</a> J. Exper. Bot. 65 (2), 527-538 (2014).</li><li>Li, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=AtrbohD+and+AtrbohF+negatively+regulate+lateral+root+development+by+changing+the+localized+accumulation+of+superoxide+in+primary+roots+of+Arabidopsis.">AtrbohD and AtrbohF negatively regulate lateral root development by changing the localized accumulation of superoxide in primary roots of Arabidopsis.</a> Planta. 241 (3), 591-602 (2014).</li><li>Skoog Murashige, T., F, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+revised+medium+for+rapid+growth+and+bioassays+with+tobacco+tissue+cultures.">A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures.</a> Physiol. Plant. 15, 473-497 (1962).</li><li>Pfaffl, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+mathematical+model+for+relative+quantification+in+real-time+RT-PCR.">A new mathematical model for relative quantification in real-time RT-PCR.</a> Nuc. Acids Res. 29 (9), (2001).</li><li>Bustin, S. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+MIQE+Guidelines:+Minimum+Information+for+Publication+of+Quantitative+Real-Time+PCR+Experiments.">The MIQE Guidelines: Minimum Information for Publication of Quantitative Real-Time PCR Experiments.</a> Clin. Chem. 55 (4), 611-622 (2009).</li><li>Phillips, M. A., D'Auria, J. C., Luck, K., Gershenzon, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+candidate+reference+genes+for+real-time+quantitative+PCR+of+plant+samples+using+purified+cDNA+as+template.">Evaluation of candidate reference genes for real-time quantitative PCR of plant samples using purified cDNA as template.</a> Plant Mol. Biol. Rep. 27 (3), 407-416 (2009).</li><li>Andersen, C. L., Jensen, J. L., Orntoft, T. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Normalization+of+real-time+quantitative+reverse+transcription-PCR+data:+A+model-based+variance+estimation+approach+to+identify+genes+suited+for+normalization,+applied+to+bladder+and+colon+cancer+data+sets.">Normalization of real-time quantitative reverse transcription-PCR data: A model-based variance estimation approach to identify genes suited for normalization, applied to bladder and colon cancer data sets.</a> Cancer Res. 64 (15), 5245-5250 (2004).</li><li>Tsukaya, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developmental+genetics+of+leaf+morphogenesis+in+dicotyledonous+plants.">Developmental genetics of leaf morphogenesis in dicotyledonous plants.</a> J. Plant Res. 108 (1092), 407-416 (1995).</li><li>Szymanowska-Pulka, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Form+matters:+morphological+aspects+of+lateral+root+development.">Form matters: morphological aspects of lateral root development.</a> Ann. Bot. 112 (9), 1643-1654 (2013).</li><li>Black Bewley, J. D., Seeds, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Physiology of development and germination. , (1994).</li><li>Kato-Noguchi, H., Ota, K., Kujime, H., Ogawa, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+momilactone+on+the+protein+expression+in+Arabidopsis+germination.">Effects of momilactone on the protein expression in Arabidopsis germination.</a> Weed Biol. Manage. 13 (1), (2013).</li><li>Khandelwal, A., Elvitigala, T., Ghosh, B., Quatrano, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Arabidopsis+transcriptome+reveals+control+circuits+regulating+redox+homeostasis+and+the+role+of+an+AP2+transcription+factor.">Arabidopsis transcriptome reveals control circuits regulating redox homeostasis and the role of an AP2 transcription factor.</a> Plant Physiol. 148 (4), 2050-2058 (2008).</li><li>Haddad, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oxygen-sensing+mechanisms+and+the+regulation+of+redox-responsive+transcription+factors+in+development+and+pathophysiology.">Oxygen-sensing mechanisms and the regulation of redox-responsive transcription factors in development and pathophysiology.</a> Respirat. Res. 3 (1), (2002).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

أظهرنا مؤخرا أن علاقة مذهلة موجود بين انتكاسات GMF والوقت عند تحويل معظم الأنساب كاسية البذور الأسرية حدث +2. ومع ذلك، على الرغم من الفرضيات محفزة وعدد كبير من الدراسات حول تأثير شدة GMF متنوعة، على افتراض أن GMF عكس نفسه قد تحدث تغييرات كبيرة في التعبير الجيني النباتي والتشكل لم يتم إثبات. نحن هنا تظهر لأول مرة، وهو أسلوب يستخدم triaxial مثمنة هيلمهولتز لفائف لعكس GMF في المختبر لدينا، وهذا عكس المجال المغناطيسي المحيط يمكن ان تسبب تغيرات المظهرية والتشكيل في التعبير الجيني في النباتات. من أجل الحصول على GMF عكس (أو تعديل) على حجم كاف لتجارب نمو النبات (2 × 2 × 2 م 3)، قمنا ببناء نظام لفائف هيلمهولتز مثمنة. هذا النظام لا يتوفر تجاريا (لفائف هيلمهولتز عادة ما تتشكل حلقة وأصغر)وكانت تكاليف البناء كبيرة. الأهم من ذلك، هذا النظام يوفر تعديل الحقل القوي، مع استثنائي وقت الاستقرار والتجانس في المجالات المغناطيسية المعدلة. تم تصميم نظام وبنيت لخفض قيمة GMF إلى آلاف من ظروف طبيعية أو لعكس أي من الأبعاد الثلاثة للمجال المغناطيسي. ومع ذلك، فإن تصميم ملفات لا يسمح لتوليد قوة عالية المجال المغناطيسي. لذلك، هذه الأداة في شكلها الحالي غير مناسب لاجراء تجارب تهدف إلى تقييم تأثير ارتفاع قوة المجال المغناطيسي على النباتات أو الكائنات الحية الأخرى. في المختبر، وقد تم الحصول على تغيير في GMF مماثلة لتلك التي وصفها في هذه الطريقة عن طريق وسائل مختلفة، بما في ذلك التدريع التي تحيط منطقة تجريبية لوحات معدنية المغناطيسية مع النفاذية المغناطيسية العالية، والتي تنحرف المجالات المغناطيسية والتركيز عليها في المعدن نفسه. عشره ميزة استخدام لفائف هيلمهولتز هي أن النظام يسمح النباتات لأن تتعرض لمزيد من الظروف الطبيعية (ضوء، دوران الهواء، وغيرها)، وبالتالي مما يجعلها مثالية ليس فقط للدراسات في المختبر (كما هو الحال مع استخدام أطباق بتري) ولكن أيضا لفي الجسم الحي نمو النبات وتجارب التنمية. أبعاد نظامنا خلق مساحة تسمح لقمع تصل إلى &lt;1/1000 من GMF الطبيعي طوال 25 × 25 × 25 سم 3 حجم كروية (انظر الشكل 1A)، مما يسمح لاستضافة العديد من لوحات بيتري أو بعض الصغيرة الأواني لنمو النبات. الطريقة المعروضة هنا تم تطبيقها على دراسات بيولوجيا النبات. ومع ذلك، فإن النظام يسمح مجموعة واسعة من التجارب، بما في ذلك الفيروسات والأحياء الدقيقة، فضلا عن دراسات على الديدان الخيطية (على سبيل المثال، ايليجانس انواع معينة)، المفصليات و الحيوانات الصغيرة (بما في ذلك الفئران والجرذان). ولذلك، اختبارات الفرضية القائلة بأن عكس GMF قادرللحث ويمكن أيضا أن يتم تمديد تغيرات شكلية والنسخي إلى العديد من الأنظمة الحية الأخرى، وربما في نهاية المطاف حتى إلى الخلايا البشرية. وGMF في تغير مستمر والمتقلبة. لذلك، في تجاربنا تحديا كبيرا واحد هو توفير التعويض المستمر للGMF من أجل الحصول على القيم GMF الجديدة المطلوبة. ويمكن تحقيق ذلك إلا من خلال المراقبة المستمرة للقيم الحقول المغناطيسية من خلال قراءة القيم المغنطيسية وتعويض الجهد. لذلك، يمكن للنظام تعويض جزء متفاوتة ببطء من GMF ولكنه لا يفعل شيئا لتقلبات التردد العالي. في الختام، كان استخدام لفائف triaxial لعكس ناقلات GMF أساسيا لإثبات أن هذا انعكاس للناقلات GMF قادر على إحداث تغيرات شكلية النبات والتعبير الفرق الجيني. النتائج المتحصل عليها مع الطريقة المعروضة توفر أدلة دامغة لدعم الفرضية القائلة بأن إعادة GMFربما كان versals واحدة من القوى الدافعة لتطور النبات على امتداد فترات زمنية جيولوجية 2.

المجال المغناطيسي للأرض (أو مكافئ المجال المغنطيسي الأرضي، GMF) هو العامل البيئي لا مفر منه لجميع الكائنات الحية على كوكب الأرض، بما في ذلك النباتات. كانت GMF دائما سمة طبيعية من الأرض، وذلك أثناء التطور، شهدت جميع الكائنات الحية عملها. وهناك مجموعة متزايدة من الأدلة تظهر أن GMF غير قادرة على التأثير على العديد من العمليات البيولوجية 1. وGMF ليست موحدة وهناك اختلافات محلية كبيرة في حجمها واتجاهها على سطح الأرض. وGMF على سطح الأرض يظهر مجموعة واسعة من المقادير، تتراوح بين أقل من 30 μT إلى ما يقرب من 70 μT. وGMF يحمي الأرض والمحيط الحيوي لها من آثار قاتلة من الرياح الشمسية من خلال تشتيت معظم جسيمات مشحونة من خلال المغنطيسي 2. النباتات تستجيب للمؤثرات البيئية؛ والاستجابات الكلاسيكية إلى العوامل البيئية، مثل الضوء والجاذبية كانت روصف horoughly عن طريق تحديد ما يسمى الردود موجه ضوئيا وgravitropic. القليل جدا، أو لا شيء، كما هو معروف على آليات الإدراك وردود محطات للمجالات المغناطيسية، على الرغم من كثرة الأبحاث المنشورة حول هذا الموضوع، ومؤخرا استعرض 1. وخلافا للمجال الجاذبية، غيرت GMF باستمرار خلال تطور النبات مما يمثل عامل ضغط أحيائية الهامة التي تم النظر فيها مؤخرا قوة دافعة المحتملة في نهاية المطاف المساهمة في زرع التنويع وأنواع جديدة 2. انتكاسات المغناطيسية الأرضية (أو الرحلات) هي التغيرات في قطبية GMF. خلال تاريخ الحياة على الأرض، وقعت انتكاسات GMF عدة مرات. هذه يتعرض كوكب الأرض لفترات اضمحلال قوة GMF خلال كل الانتقال القطبية. وقد افترض بعض الكتاب أن هذه التحولات فترات انخفاض قوة GMF قد سمحت الإشعاع المؤين من الرياح الشمسية للوصول إلى سطح الأرض، وبالتالي حفزالإجهاد ثابت للكائنات الحية، التي كان يمكن أن تكون قوية بما يكفي لإحداث تغيرات الجينات مما يؤدي في النهاية إلى زرع تطور 2. ويظهر تحليل مفصل للتجارب تصف آثار الحقول المغناطيسية على النباتات عددا كبيرا من التقارير المتضاربة، التي تتميز قلة آليات التفاعل الفيزيائية الحيوية المعقولة. العديد من التجارب هي ببساطة غير واقعية، فيما يفتقر آخرون فرضية قابلة للاختبار، وفي نهاية المطاف، غير مقنعة 3. على مدى السنوات الماضية، وقد استعرضت التقدم ومركز الأبحاث على تأثير المجالات المغناطيسية على محطة 2،4-11. في الآونة الأخيرة، وتأثير كل من المجال المغناطيسي المنخفضة والعالية قد نوقشت باستفاضة 1، مع التركيز بشكل خاص على إشراك الأحداث انعكاس GMF على تطور النبات 2. أكثر الوسائل المباشرة لإثبات فرضية أن الانتكاسات GMF تؤثر على تطور المصنع هو لتجميع GMFانعكاس في المختبر عن طريق اختبار استجابة النباتات للظروف الحقل المغناطيسي طبيعية وعكسه. لاختبار هذه الفرضية، وبالتالي فإننا بنينا مثمنة هيلمهولتز لفائف أزواج المجال المغناطيسي نظام التعويض triaxial (لفائف triaxial)، التي هي قادرة على عكس بدقة الظروف GMF العادية. كنا نبات الأرابيدوبسيس thaliana كما مصنع نموذج ونحن اختبار تأثير عكس GMF على التعبير الجيني لبعض الجينات الهامة: CRUCIFERIN 3 (CRU3)، الذي يشفر بروتين تخزين 12S البذور التي هي التيروزين مفسفر والتضمين الدولة الفسفرة في الرد لABA في بذور نبات الأرابيدوبسيس thaliana 12،13. النقل Protein1 النحاس (COTP1)، الذي يشفر بروتين الفصيلة نقل المعادن الثقيلة / إزالة السموم مع وظيفة السائدة في التربة اقتناء النحاس والتنمية حبوب اللقاح 14؛ والأكسدة والاختزال مجيب النسخ Factor1 (RRTF1)،الذي يشفر عضوا في ERF (عامل استجابة الإثيلين) فصيلة B-3 من ERF / AP2 عامل النسخ الأسرة الذي يحتوي على نطاق AP2 التي تسهل التآزر شارك في تفعيل الجينات مسارات التعبير ومنح التسامح عبر لالحيوي وغير الحيوي يؤكد 15. وعلاوة على ذلك نحن أيضا بتحليل خمس جينات لها دور في استجابات التوتر التأكسدي: الحديد فوق الأكسيد Dismutase1، (FSD1)، الذي يشفر انزيم حشوية أن إنزيمي وبسرعة تحويل أنيون الفائق (O 2 -) والماء (H 2 O) لبيروكسيد الهيدروجين (H 2 O 2) والأكسجين الجزيئي (O 2) 16؛ Catalase3 (CAT3)، أن الذي يشفر والإنزيم الذي يحفز انهيار H 2 O 2 في الماء والأكسجين 17،18؛ Thylakoidal أسكوربات البيروكسيد (TAPX)، الذي يشفر الغلوثانيون الثايلاكويد البلاستيدات الخضراء التي يقتات H 2 O2 19، أسكوربات Peroxidase1 (APX1)، الذي يشفر الغلوثانيون عصاري خلوي أن يقتات H 2 O 2 وتمثل أحد الأهداف المحتملة لمرحلة ما بعد التعديلات متعدية بوساطة الجزيئات NO المشتقة 20؛ وNADPH- التنفسي البروتين انفجار أوكسيديز D (RbohD) الذي يشفر وهو الانزيم الذي يولد O 2 - ويلعب دورا محوريا في تنظيم النمو والتنمية واستجابات التوتر في نبات الأرابيدوبسيس 21. توفر لدينا منهجية ميدانية عكس أول دليل على أن GMF انعكاس يمكن أن تحدث تغييرا كبيرا في التشكل والتعبير الجيني من A. الجذور والبراعم thaliana. يوفر هذا البروتوكول طريقة مبتكرة لتقييم تأثير GMF انعكاس على مورفولوجيا النبات والتعبير الجيني، ويمكن استخدامها لتقييم الأثر المحتمل للGMF انعكاس على جوانب أخرى من السلوك النبات، وبالتالي توجيه مناقشة ريال عمانيلو من GMF انعكاس على تطور النبات.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>three-axis magnetometer</td>
			<td>Bartington&#160;</td>
			<td>Mag-03MC</td>
			<td>triaxial fluxgate magnetometer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnetometer power supply</td>
			<td>Bartington&#160;</td>
			<td>Mag-03PSU</td>
			<td>triaxial fluxgate magnetometer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnetometer software</td>
			<td>Bartington&#160;</td>
			<td>Mag03DAM</td>
			<td>triaxial fluxgate magnetometer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DC power supply&#160;</td>
			<td>Agilent Technologies</td>
			<td>E3642A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcium hypochlorite&#160;</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>211389</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton X-100&#160;</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>X100&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol&#160;</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>2860</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GroLux Sodium vapor lamps&#160;</td>
			<td>OSRAM Sylvania</td>
			<td>600W</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RNeasy Plant RNA kit&#160;</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>74903</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RNase-Free DNase&#160;</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>79254</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agilent 2100 Bioanalyzer</td>
			<td>Agilent Technologies</td>
			<td>G2938B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NanoDrop ND-1000&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>not available</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High-Capacity cDNA Reverse Transcription Kit&#160;</td>
			<td>Applied Biosystems</td>
			<td>4368813</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mx3000P</td>
			<td>Agilent Technologies</td>
			<td>401512</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2X MaximaTM SYBR Green qPCR Master Mix&#160;</td>
			<td>Fermentas International, Inc</td>
			<td>K0221</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Parafilm</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P7793-1EA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Murashige and Skoog Basal Medium</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>M5519&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri dish square (120x120)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>Z692344&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

geomagnetic field (gmf) and plant evolution: investigating the effects of gmf reversal on arabidopsis thaliana development and gene expression

واحدة من الملاحظات الأكثر محفزة في تطور النبات هو وجود علاقة بين حدوث المجال المغنطيسي الأرضي (GMF) انتكاسات (أو الرحلات) ولحظة الإشعاع من كاسيات البذور. وأدى ذلك إلى الفرضية القائلة بأن التغيرات في GMF القطبية قد تلعب دورا في تطور النبات. هنا، نحن تصف طريقة لاختبار هذه الفرضية من خلال تعريض thaliana نبات الأرابيدوبسيس لعكس مصطنع الظروف GMF. استخدمنا المغنطيسية ثلاثة محاور واستخدمت البيانات التي تم جمعها لحساب حجم GMF. تم ربط ثلاثة إمدادات الطاقة DC إلى ثلاثة أزواج هيلمهولتز لفائف وكان يسيطر عليها جهاز كمبيوتر لتغيير الظروف GMF. تعرض النباتات التي تزرع في لوحات بيتري إلى العادية وعكس الظروف GMF. وأجريت أيضا تجارب التعرض الشام. تم تصوير النباتات المعرضة أثناء التجربة، وتم تحليل الصور لحساب طول الجذر والمناطق ورقة. تم استخراج نبات الأرابيدوبسيس مجموع RNA والكميأجريت الوقت-PCR الحقيقي (QPCR) التحليلات على التعبير الجيني من CRUCIFERIN 3 (CRU3)، protein1 النقل النحاس (COTP1)، الأكسدة والاختزال مجيب النسخ Factor1 (RRTF1)، الحديد فوق الأكسيد الأكسيد 1، (FSD1)، Catalase3 (CAT3)، Thylakoidal أسكوربات البيروكسيد (TAPX)، وأسكوربات عصاري خلوي Peroxidase1 (APX1)، وNADPH / التنفسي البروتين انفجار أوكسيديز D (RbohD). وقد تم تحليل أربع جينات مرجعية مختلفة لتطبيع نتائج QPCR. وقد تم اختيار أفضل الجينات الأربعة، وكان يستخدم في الجينات الأكثر استقرارا للتطبيع. وتشير البيانات المتوفرة لدينا لأول مرة أن عكس القطبية GMF باستخدام لفائف triaxial له تأثيرات كبيرة على نمو النبات والتعبير الجيني. وهذا يدعم فرضية أن يساهم GMF انعكاس لإحداث تغييرات في التنمية النباتية التي قد تبرر الضغط العالي انتقائية، مما يؤدي في النهاية إلى pتطور LANT.

والهدف من هذا البروتوكول هو توفير وسيلة لتقييم ما إذا كان عكس المجال المغنطيسي الأرضي (GMF) قد تؤثر على نمو النبات والتعبير الجيني للنبات الأرابيدوبسيس thaliana نوع إيكولوجي العقيد 0. لفائف Triaxial كما هو مبين في الشكل 1A تستخدم لعكس GMF عندما مجموعة مع الفولتية محرك المناسبة (الشكل 1B)، التي تم الحصول عليها كما هو موضح في الخطوة 1.5 في البروتوكول. أبعاد لفائف triaxial هي ~ 2 × 2 × 2 م 3، والذي يسمح مساحة كافية مع الظروف GMF عكس لاستضافة العديد من لوحات بيتري. وقد نمت الضوابط في نفس الظروف البيئية والقيم في GMF العادية. بعد 10 يوما من التعرض إلى وضعها الطبيعي وعكس الظروف GMF، أظهرت النمط الظاهري للنباتات التعديلات الشكلية الواضحة. وأظهرت محطات التحكم (أي، ونمت في الظروف العادية GMF) كما هو مبين في الشكل 2 أطوال الجذر مع كبير (دن-Sidak وBonferroni المعدل إختصار لكلمة غالبا &lt;0.001؛ر الطالب = 10.68، DF = 31) القيم العليا (29.41 ملم، SEM = 1.04؛ N = 32) فيما يتعلق النباتات المعرضة لعكس GMF (17.53 ملم، SEM = 0.58؛ N = 36). في محطات GMF عكس، تم تغيير التشكل من يطلق النار أيضا بإظهار تطور تخفيض التوسع النشرة. وأظهرت النباتات المعرضة لظروف طبيعية بمتوسط ​​مساحة الورقة من 4.95 مم 2 (SEM 0.025، N = 54)، في حين أن النباتات المعرضة لظروف GMF عكس أظهرت بشكل ملحوظ (دن-Sidak وBonferroni المعدل إختصار لكلمة غالبا = &lt;0.001؛ ر الطالب = 31.32، DF = 53) انخفاض قيم ورقة منطقة (3.71 مم 2، SEM = 0.032؛ N = 54). لذلك، تعرض نبات الأرابيدوبسيس لظروف GMF عكس يسببها انخفاض في كل من طول الجذور والأوراق. توسيع ورقة ونمو الجذور تعتمد على كل من الانقسام واستطالة الخلايا 27. لذلك، تطوير المصنع والإنتاجية واللياقة البدنية الشاملة التي تعتمد على shoot- والجذر بنية النظام الأمثل &lt;سوب&gt; 28. انخفاض طول الجذر ورقة حجم النباتات المعرضة لظروف GMF عكس تشير إلى وجود نظام الاستشعار قادرة على إدراك الاختلافات في شدة المجال المغناطيسي ليس فقط، ولكن أيضا للرد على التغيرات في المجال المغناطيسي &quot;الاتجاه&quot; مقارنة مع الجاذبية. الفرضية القائلة بأن GMF عكس قد تؤثر على نمو النبات وجدت أدلة دامغة في تجاربنا، التي تبين أن الظروف عكس GMF يمكن أن تؤثر تأثيرا كبيرا على تطوير المصنع. وقد رافق التغيرات المورفولوجية أيضا بالتغيرات في التعبير الجيني. بين الجينات التدبير المنزلي، وكان الجينات الأكثر استقرارا استطالة عامل 1B ألفا فرعية (2). وأظهرت المجموعة الأولى من الجينات (CRU3، COTP1، RRTF1) لتغيير جذري في التعبير الجيني (الشكل 3). تبادل لاطلاق النار التعبير لجميع الجينات الثلاثة وزادت بشكل ملحوظ (P &lt;0.05) بنحو 2.5 أضعاف في النباتات المعرضة للاحتياطيشروط GMF د. وupregulated التعبير الجذرية للCRU3 في الجذور في النباتات المعرضة لظروف GMF العادية، ولكن كان معنويا (P &lt;0.05) downregulated في ظروف GMF عكسه. تم العثور على العكس لCOTP1 وRRTF1، والتي كانت downregulated في الظروف العادية وupregulated بحضور GMF عكس (الشكل 3). Cruciferin (أ الجلوبيولين 12 S) هو بروتين التخزين الأكثر وفرة في بذور A. يتم تصنيعه thaliana وcrucifers الأخرى، وتمهيدا في الشبكة الإندوبلازمية الخشنة. ثم يتم نقلها إلى فجوات تخزين البروتين 13. الشتلات إنبات يتطلب انهيار cruciferin، والذي يستخدم كمصدر أولي للنيتروجين. أسفل تنظيم cruciferin تدهور يقلل تطوير الأجنة عن طريق إضعاف هياكل الخلية أو مكونات الخلية تنمية 29،30. نتائجنا تظهر ان upregulation من CRU3 يرتبطأقل التوسع ورقة وطول الجذر مخفضة، مما يشير إلى أن هذا الجين في حساسية لGMF عكس وأن overexpression لها يمكن أن تسهم في الحد من تطور النبات. وعلاوة على ذلك، GMF عكس يؤدي الى downregulation كبير من CRU3 في الجذور، والذي يرتبط مع طول الجذر مخفضة. النحاس هو العامل المساعد الضروري للعمليات الرئيسية في النباتات، ولكنه يمارس تأثيرات ضارة عندما يزيد؛ وبالتالي، overexpressing النقل النحاس يقوض نمو النبات. كان تأثير GMF انعكاس لoverexpression كبير من COTP1 في كل من يطلق النار على والجذور، وهو ما يفسر لنمو النبات مخفضة. أيون الإجهاد يضعف الأيض بلاستيدات الخضراء، التي ترتبط ارتباطا وثيقا الدولة الأكسدة للخلية. في نبات الأرابيدوبسيس عامل النسخ وRRTF1 أمر مهم للتعبير عن الجينات المرتبطة بالقدرة على التكيف مع التغيرات الأكسدة 31. لذلك، عندما تتعرض النباتات للمؤثرات الخارجية قادرة على تغيير تنميتها والفسيولوجيةبرامج آل يتوقع أحد overexpression من هذا عامل النسخ المهم. عكس GMF يتسبب في overexpression كبير من RRTF1 في كل من يطلق النار على والجذور، مما يدل على استجابات التوتر التأكسدي أعلى من النباتات لظروف GMF عكسه. ويتم الحصول على نتائج مثيرة للاهتمام عن طريق تحليل الجينات الخمس المعنية في الاكسدة. بشكل عام، لم كل الجينات المستخرجة وتحليلها في براعم لم تظهر فروق ذات دلالة إحصائية (P&gt; 0.05) عندما كانت تزرع النباتات في الحالات العادية أو عكس الظروف GMF (الشكل 4 والشكل 5). ومع ذلك، لوحظ وجود أسفل تنظيم كبير دائما في جذور النباتات المعرضة لظروف GMF عكسه. على وجه الخصوص، أظهر CAT3 أعلى downregulation (الشكل 5)، وجاء في الترتيب من حيث downregulation من قبل APX1، FSD1، RBOHD وTAPX (الشكل 4). التسامح عبر ل<html> يتم توفير الإجهاد الحيوية والحيوية من خلال تفعيل الجينات المختلفة المشاركة في العديد من المسارات البيوكيميائية. RRTF1 عامل النسخ يسهل التآزر شارك في تفعيل الجينات من هذه المسارات 15،31، ويمكن أن يحتمل أن تشارك في الاكسدة 32. لذلك، من المتوقع عندما يتم خفض الكسح الأكسجين upregulation من RRTF1. Downregulation من الجذر الانزيمات الكسح يرتبط مع upregulation من RRTF1، الذي يعمل في استجابة لزيادة الاكسدة. وdownregulation الجذر الكبير في CAT3، APX1 وTAPX يشير إلى انخفاض قدرة خلايا الجذر إلى كنس H 2 O 2، الذي يرافقه انخفاض القدرة على dismutate أنيون الفائق التي كتبها downregulation من FSD1. ردود الاكسدة هي أعلى في الجذور، والتي يبدو أن الموقع الرئيسي لعكس GMF التصور. جنرال الكتريك = &quot;دائما&quot;&gt; <img alt="الشكل 1" src="/files/ftp_upload/53286/53286fig1.jpg" /> الشكل 1. الجيومغنطيسية نظام التعويض المجال. (A) لفائف triaxial (يتألف من زوج من لفائف مثمنة لكل من ثلاثة محاور متعامدة) تستخدم لعكس متجه المجال المغنطيسي الأرضي. تم توصيل (B) امدادات الطاقة الكمبيوتر التي تسيطر عليها إلى كل زوج من لفائف هيلمهولتز. (الفولتية في هذه الأرقام التعسفية) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53286/53286fig1large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> <img alt="الرقم 2" src="/files/ftp_upload/53286/53286fig2.jpg" /> الشكل 2. تأثير انعكاس المجال المغنطيسي الأرضي على نبات الأرابيدوبسيس التشكل. بعد عشرة أيام من التعرض، ومحطات التحكم (أي تلك التي تتعرض لظروف GMF العادية) تظهر طول الجذر أكبر بكثير وأكثر EXPANمنشورات دائرة التنمية الاقتصادية مقارنة مع النباتات التي تعرضت لظروف GMF عكسه. شريط متري = 18 مم. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53286/53286fig2large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> <img alt="الشكل (3)" src="/files/ftp_upload/53286/53286fig3.jpg" /> الشكل 3. آثار المغنطيسي الأرضي عكس ميدانية على التعبير نبات الأرابيدوبسيس الجينات. بعد عشرة أيام من التعرض، تم استخراج الحمض النووي الريبي مجموع السيطرة ومحطات المعالجة وتحليلها من قبل في الوقت الحقيقي PCR لتحليل التعبير. كان تأثير عكس GMF للحث على تغيير جذري في التعبير الجيني لجميع الجينات التي تم اختبارها CRU3، Cruciferin 3؛ COTP1، النحاس النقل Protein1؛ RRTF1، الأكسدة والاختزال مجيب النسخ Factor1. الحانات تشير إلى الخطأ المعياري. العلامات النجمية تشير معنوية (P &lt;0.05) بين ررالنمل تتعرض لظروف GMF معكوسة وطبيعية. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53286/53286fig3large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> <img alt="الرقم 4" src="/files/ftp_upload/53286/53286fig4.jpg" /> الرقم 4. آثار المغنطيسي الأرضي عكس ميدانية على نبات الأرابيدوبسيس المتعلقة مضادات الأكسدة التعبير الجيني. بعد عشرة أيام من التعرض، وعزل الحمض النووي الريبي مجموع السيطرة ومحطات المعالجة وتستخدم لتحليل التعبير الجيني باستخدام الوقت الحقيقي PCR. كان تأثير عكس GMF للحث على أي تغييرات كبيرة في التعبير الجيني تبادل لاطلاق النار. ومع ذلك، لوحظ وجود downregulation جذري في الجذر التعبير الجيني للنباتات المزروعة في ظل ظروف GMF عكس TAPX، Thylakoidal أسكوربات البيروكسيد؛ APX1، أسكوربات Peroxidase1؛ FSD1، الحديد فوق الأكسيد Dismutase1؛ RbohD، NA. DPH / التنفسي انفجار أوكسيديز البروتين D البارات تشير إلى الخطأ المعياري. العلامات النجمية تشير معنوية (P &lt;0.05) بين النباتات المعرضة لظروف GMF عكس وطبيعية. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53286/53286fig4large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> <img alt="الرقم 5" src="/files/ftp_upload/53286/53286fig5.jpg" /> الرقم 5. تأثير انعكاس المجال المغنطيسي الأرضي على نبات الأرابيدوبسيس الكاتلاز 3 (CAT3) التعبير الجيني. بعد عشرة أيام من التعرض، وعزل الحمض النووي الريبي مجموع السيطرة ومحطات المعالجة وتستخدم لتحليل التعبير الجيني باستخدام الوقت الحقيقي PCR. كان تأثير عكس GMF للحث على أي تغييرات كبيرة في التعبير الجيني تبادل لاطلاق النار. ومع ذلك، لوحظ وجود downregulation جذري في الجذر التعبير الجيني للنباتات المزروعة في ظل ظروف GMF عكسه. الحانات تشير ERRO القياسيةص. العلامات النجمية تشير معنوية (P &lt;0.05) بين النباتات المعرضة لظروف GMF عكس وطبيعية. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53286/53286fig5large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Geomagnetic Field Gmf and Plant Evolution: Investigating the Effects of Gmf Reversal on Arabidopsis thaliana Development and Gene Expression at JoVE.com

Geomagnetic Field Gmf and Plant Evolution: Investigating the Effects of Gmf Reversal on Arabidopsis thaliana Development and Gene Expression

This protocol describes a method to test the hypothesis that the reversal of the effective geomagnetic field (GMF) induces differential gene expression and alters the morphology of Arabidopsis thaliana. A triaxial octagonal system of Helmholtz coil-pairs was used to artificially generate reversed GMF conditions in the plant growth chamber.

المغناطيسية الأرضية الميدانية (GMF) وتطور النبات: التحقيق في آثار عكسية على GMF<em&gt; نبات الأرابيدوبسيس thaliana</em&gt; التنمية والتعبير الجيني

One of the most stimulating observations in plant evolution is a correlation between the occurrence of geomagnetic field (GMF) reversals (or excursions) ...

geomagnetic-field-gmf-plant-evolution-investigating-effects-gmf

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Geomagnetic Field (Gmf) and Plant Evolution: Investigating the Effects of Gmf Reversal on Arabidopsis thaliana Development and Gene Expression

13.0K Views.  University of Turin. This protocol describes a method to test the hypothesis that the reversal of the effective geomagnetic field (GMF) induces differential gene expression and alters the morphology of Arabidopsis thaliana. A triaxial octagonal system of Helmholtz coil-pairs was used to artificially generate reversed GMF conditions in the plant growth chamber.

Video: Geomagnetic Field Gmf and Plant Evolution: Investigating the Effects of Gmf Reversal on Arabidopsis thaliana Development and Gene Expression

Culture of Embryonic Mouse Cochlear Explants and Gene Transfer by Electroporation

Auditory hair cells located within the mouse organ of Corti detect and transmit sound information to the central nervous system. The mechanosensory hair cells are aligned in one row of inner hair cells and three rows of outer hair cells that extend along the basal to apical axis of the cochlea. The explant culture technique described here provides an efficient method to isolate and maintain cochlear explants from the embryonic mouse inner ear. Also, the morphology and molecular characteristics of sensory hair cells and nonsensory supporting cells within the cochlear explant cultures resemble those observed in vivo and can be studied within its intrinsic cellular environment. The cochlear explants can serve as important experimental tools for the identification and characterization of molecular and genetic pathways that are involved in cellular specification and patterning. Although transgenic mouse models provide an effective approach for gene expression studies, a considerable number of mouse mutants die during embryonic development thereby hindering the analysis and interpretation of developmental phenotypes. The organ of Corti from mutant mice that die before birth can be cultured so that their in vitro development and responses to different factors can be analyzed. Additionally, we describe a technique for electroporating embryonic cochlear explants ex vivo which can be used to downregulate or overexpress specific gene(s) and analyze their potential endogenous function and test whether specific gene product is necessary or sufficient in a given context to influence mammalian cochlear development1-8.

We present a method that describes isolation and culture of cochlear explants from embryonic mouse inner ear. We also demonstrate a method for gene transfer into cochlear explants via square-wave electroporation. The in vitro explant culture coupled with gene transfer technique enables researchers to study the effects of altering gene expression during development.

ثقافة الجنينية الماوس القوقعة إإكسبلنتس وجين نقل من قبل Electroporation لل

Auditory hair cells located within the mouse organ of Corti detect and transmit sound information to the central nervous system. The mechanosensory hair ...

Adenoviral Gene Therapy for Diabetic Keratopathy: Effects on Wound Healing and Stem Cell Marker Expression in Human Organ-cultured Corneas and Limbal Epithelial Cells

The goal of this protocol is to describe molecular alterations in human diabetic corneas and demonstrate how they can be alleviated by adenoviral gene therapy in organ-cultured corneas. The diabetic corneal disease is a complication of diabetes with frequent abnormalities of corneal nerves and epithelial wound healing. We have also documented significantly altered expression of several putative epithelial stem cell markers in human diabetic corneas. To alleviate these changes, adenoviral gene therapy was successfully implemented using the upregulation of c-met proto-oncogene expression and/or the downregulation of proteinases matrix metalloproteinase-10 (MMP-10) and cathepsin F. This therapy accelerated wound healing in diabetic corneas even when only the limbal stem cell compartment was transduced. The best results were obtained with combined treatment. For possible patient transplantation of normalized stem cells, an example is also presented of the optimization of gene transduction in stem cell-enriched cultures using polycationic enhancers. This approach may be useful not only for the selected genes but also for the other mediators of corneal epithelial wound healing and stem cell function.

An example of adenoviral gene therapy in the human diabetic organ-cultured corneas is presented towards the normalization of delayed wound healing and markedly reduced epithelial stem cell marker expression in these corneas. It also describes the optimization of this process in stem cell-enriched limbal epithelial cultures.

العلاج الجيني الفيروسة الغدانية لمرضى السكري اعتلال القرنية: التأثيرات على شفاء الجروح ووقف علامة الخلية التعبير في الإنسان القرنيات الجهاز مثقف والخلايا الظهارية الحوفي

The goal of this protocol is to describe molecular alterations in human diabetic corneas and demonstrate how they can be alleviated by adenoviral gene ...

Embryo Microinjection and Electroporation in the Chordate Ciona intestinalis

Simple model organisms are instrumental for in vivo studies of developmental and cellular differentiation processes. Currently, the evolutionary distance to man of conventional invertebrate model systems and the complexity of genomes in vertebrates are critical challenges to modeling human normal and pathological conditions. The chordate Ciona intestinalis is an invertebrate chordate that emerged from a common ancestor with the vertebrates and may represent features at the interface between invertebrates and vertebrates. A common body plan with much simpler cellular and genomic composition should unveil gene regulatory network (GRN) links and functional genomics readouts explaining phenomena in the vertebrate condition. The compact genome of Ciona, a fixed embryonic lineage with few divisions and large cells, combined with versatile community tools foster efficient gene functional analyses in this organism. Here, we present several crucial methods for this promising model organism, which belongs to the closest sister group to vertebrates. We present protocols for transient transgenesis by electroporation, along with microinjection-mediated gene knockdown, which together provide the means to study gene function and genomic regulatory elements. We extend our protocols to provide information on how community databases are utilized for in silico design of gene regulatory or gene functional experiments. An example study demonstrates how novel information can be gained on the interplay, and its quantification, of selected neural factors conserved between Ciona and man. Furthermore, we show examples of differential subcellular localization in embryonic cells, following DNA electroporation in Ciona zygotes. Finally, we discuss the potential of these protocols to be adapted for tissue specific gene interference with emerging gene editing methods. The in vivo approaches in Ciona overcome major shortcomings of classical model organisms in the quest of unraveling conserved mechanisms in the chordate developmental program, relevant to stem cell research, drug discovery, and subsequent clinical application.

Embryo Microinjection and Electroporation in the Chordate Ciona intestinalis

We present transient transgenesis and gene knockdown in Ciona intestinalis, a chordate sister group to vertebrates, using microinjection and electroporation techniques. Such methods facilitate functional genomics in this simple invertebrate that features rudimentary characteristics of vertebrates, including notochord and head sensory epithelia, and many orthologs of human disease associated genes.

حقن مكروي الجنين و Electroporation في حبلي<em&gt; Ciona المعوية</em

Simple model organisms are instrumental for in vivo studies of developmental and cellular differentiation processes. Currently, the evolutionary distance ...

A Simple Chamber for Long-term Confocal Imaging of Root and Hypocotyl Development

Several aspects of plant development, such as lateral root morphogenesis, occur on time spans of several days. To study underlying cellular and subcellular processes, high resolution time-lapse microscopy strategies that preserve physiological conditions are required. Plant tissues must have adequate nutrient and water supply with sustained gaseous exchange but, when submerged and immobilized under a coverslip, they are particularly susceptible to anoxia. One strategy that has been successfully employed is the use of a perfusion system to maintain a constant supply of oxygen and nutrients. However, such arrangements can be complicated, cumbersome, and require specialized equipment. Presented here is an alternative strategy for a simple imaging system using perfluorodecalin as an immersion medium. This system is easy to set up, requires minimal equipment, and is easily mounted on a microscope stage, allowing several imaging chambers to be set up and imaged in parallel. In this system, lateral root growth rates are indistinguishable from growth rates under standard conditions on agar plates for the first two days, and lateral root growth continues at reduced rates for at least another day. Plant tissues are supplied with nutrients via an agar slab that can be used also to administer a range of pharmacological compounds. The system was established to monitor lateral root development but is readily adaptable to image other plant organs such as hypocotyls and primary roots.

Presented here is a simple technique for high-resolution confocal time-lapse imaging of root and hypocotyl development for up to 3 days using high numerical-aperture objectives and perfluorodecalin as an immersion medium.

غرفة بسيطة للتصوير متحد البؤر على المدى الطويل من تطوير الجذر والهيبوكوتيل

Several aspects of plant development, such as lateral root morphogenesis, occur on time spans of several days. To study underlying cellular and ...

A Method for Characterizing Embryogenesis in Arabidopsis

Given the highly predictable nature of their development, Arabidopsis embryos have been used as a model for studies of morphogenesis in plants. However, early stage plant embryos are small and contain few cells, making them difficult to observe and analyze. A method is described here for characterizing pattern formation in plant embryos under a microscope using the model organism Arabidopsis. Following the clearance of fresh ovules using Hoyer's solution, the cell number in and morphology of embryos could be observed, and their developmental stage could be determined by differential interference contrast microscopy using a 100X oil immersion lens. In addition, the expression of specific marker proteins tagged with Green Fluorescent Protein (GFP) was monitored to annotate cell identity specification during embryo patterning by confocal laser scanning microscopy. Thus, this method can be used to observe pattern formation in wild-type plant embryos at the cellular and molecular levels, and to characterize the role of specific genes in embryo patterning by comparing pattern formation in embryos from wild-type plants and embryo-lethal mutants. Therefore, the method can be used to characterize embryogenesis in Arabidopsis.

A Method for Characterizing Embryogenesis in Arabidopsis

This protocol outlines a method for observing embryogenesis in Arabidopsis via ovule clearance followed by the inspection of embryo pattern formation under a microscope.

أسلوب لوصف امبريوجينيسيس في نبات

Given the highly predictable nature of their development, Arabidopsis embryos have been used as a model for studies of morphogenesis in plants. However, ...

In Vitro Ovule Cultivation for Live-cell Imaging of Zygote Polarization and Embryo Patterning in Arabidopsis thaliana

In most flowering plants, the zygote and embryo are hidden deep in the mother tissue, and thus it has long been a mystery of how they develop dynamically; for example, how the zygote polarizes to establish the body axis and how the embryo specifies various cell fates during organ formation. This manuscript describes an in vitro ovule culture method to perform live-cell imaging of developing zygotes and embryos of Arabidopsis thaliana. The optimized cultivation medium allows zygotes or early embryos to grow into fertile plants. By combining it with a poly(dimethylsiloxane) (PDMS) micropillar array device, the ovule is held in the liquid medium in the same position. This fixation is crucial to observe the same ovule under a microscope for several days from the zygotic division to the late embryo stage. The resulting live-cell imaging can be used to monitor the real-time dynamics of zygote polarization, such as nuclear migration and cytoskeleton rearrangement, and also the cell division timing and cell fate specification during embryo patterning. Furthermore, this ovule cultivation system can be combined with inhibitor treatments to analyze the effects of various factors on embryo development, and with optical manipulations such as laser disruption to examine the role of cell-cell communication.

In Vitro Ovule Cultivation for Live-cell Imaging of Zygote Polarization and Embryo Patterning in Arabidopsis thaliana

This manuscript describes an in vitro ovule cultivation method that enables live-cell imaging of Arabidopsis zygotes and embryos. This method is utilized to visualize the intracellular dynamics during zygote polarization and the cell fate specification in developing embryos.

في المختبر زراعة ovule للتصوير خلايا حية من الاستقطاب الزيجوت والزخرفة الجنين في التمويل نبات

In most flowering plants, the zygote and embryo are hidden deep in the mother tissue, and thus it has long been a mystery of how they develop dynamically; ...

Assessment of the Effects of Endocrine Disrupting Compounds on the Development of Vertebrate Neural Network Function Using Multi-electrode Arrays

Bis-phenols, such as bis-phenol A (BPA) and bis-phenol-S (BPS), are polymerizing agents widely used in the production of plastics and numerous everyday products. They are classified as endocrine disrupting compounds (EDC) with estradiol-like properties. Long-term exposure to EDCs, even at low doses, has been linked with various health defects including cancer, behavioral disorders, and infertility, with greater vulnerability during early developmental periods. To study the effects of BPA on the development of neuronal function, we used an in vitro neuronal network derived from the early chick embryonic brain as a model. We found that exposure to BPA affected the development of network activity, specifically spiking activity and synchronization. A change in network activity is the crucial link between the molecular target of a drug or compound and its effect on behavioral outcome. Multi-electrode arrays are increasingly becoming useful tools to study the effects of drugs on network activity in vitro. There are several systems available in the market and, although there are variations in the number of electrodes, the type and quality of the electrode array and the analysis software, the basic underlying principles, and the data obtained is the same across the different systems. Although currently limited to analysis of two-dimensional in vitro cultures, these MEA systems are being improved to enable in vivo network activity in brain slices. Here, we provide a detailed protocol for embryonic exposure and recording neuronal network activity and synchrony, along with representative results.

Exposure to environmental toxins can acutely impact developing embryos. Endocrine disrupting chemicals such as bisphenols are known to adversely affect the nervous system. Here we describe a protocol using an in vitro vertebrate (chick embryo) neuronal network model to study the functional impact of toxin exposure on early embryos.

تقييم آثار المركبات على تطوير شبكات عصبونية الفقاريات دالة باستخدام صفائف متعدد القطب الصماء

Bis-phenols, such as bis-phenol A (BPA) and bis-phenol-S (BPS), are polymerizing agents widely used in the production of plastics and numerous everyday ...

Whole-mount Clearing and Staining of Arabidopsis Flower Organs and Siliques

Due to its formidable tools for molecular genetic studies, Arabidopsis thaliana is one of the most prominent model species in plant biology and, especially, in plant reproductive biology. However, plant morphological, anatomical, and ultrastructural analyses traditionally involve time-consuming embedding and sectioning procedures for bright field, scanning, and electron microscopy. Recent progress in confocal fluorescence microscopy, state-of-the-art 3-D computer-aided microscopic analyses, and the continuous refinement of molecular techniques to be used on minimally processed whole-mount specimens, has led to an increased demand for developing efficient and minimal sample processing techniques. In this protocol, we describe techniques for properly dissecting Arabidopsis flowers and siliques, basic clearing techniques, and some staining procedures for whole-mount observations of reproductive structures.

Whole-mount Clearing and Staining of Arabidopsis Flower Organs and Siliques

In this protocol, we describe techniques for the proper dissection of Arabidopsis flowers and siliques, some basic clearing techniques, and selected staining procedures for whole-mount observations of reproductive structures.

مركز الجامعة-جبل وتلطيخ نبات زهرة الأجهزة وسيليكويس

Due to its formidable tools for molecular genetic studies, Arabidopsis thaliana is one of the most prominent model species in plant biology and, ...

Laser Capture Microdissection of Mouse Embryonic Cartilage and Bone for Gene Expression Analysis

Laser capture microdissection (LCM) is a powerful tool to isolate specific cell types or regions of interest from heterogeneous tissues. The cellular and molecular complexity of skeletal elements increases with development. Tissue heterogeneity, such as at the interface of cartilaginous and osseous elements with each other or with surrounding tissues, is one obstacle to the study of developing cartilage and bone. Our protocol provides a rapid method of tissue processing and isolation of cartilage and bone that yields high quality RNA for gene expression analysis. Fresh frozen tissues of mouse embryos are sectioned and brief cresyl violet staining is used to visualize cartilage and bone with colors distinct from surrounding tissues. Slides are then rapidly dehydrated, and cartilage and bone are isolated subsequently by LCM. The minimization of exposure to aqueous solutions during this process maintains RNA integrity. Mouse Meckel&rsquo;s cartilage and mandibular bone at E16.5 were successfully collected and gene expression analysis showed differential expression of marker genes for osteoblasts, osteocytes, osteoclasts, and chondrocytes. High quality RNA was also isolated from a range of tissues and embryonic ages. This protocol details sample preparation for LCM including cryoembedding, sectioning, staining and dehydrating fresh frozen tissues, and precise isolation of cartilage and bone by LCM resulting in high quality RNA for transcriptomic analysis.

This protocol describes laser capture microdissection for the isolation of cartilage and bone from fresh frozen sections of the mouse embryo. Cartilage and bone can be rapidly visualized by cresyl violet staining and collected precisely to yield high quality RNA for transcriptomic analysis.

الليزر التقاط ميكروتشريح الغضروف الجنيني الماوس والعظام لتحليل التعبير الجيني

Laser capture microdissection (LCM) is a powerful tool to isolate specific cell types or regions of interest from heterogeneous tissues. The cellular and ...

Translating Ribosome Affinity Purification (TRAP) to Investigate Arabidopsis thaliana Root Development at a Cell Type-Specific Scale

In this article, we give hands-on instructions to obtain translatome data from different Arabidopsis thaliana root cell types via the translating ribosome affinity purification (TRAP) method and consecutive optimized low-input library preparation.
As starting material, we employ plant lines that express GFP-tagged ribosomal protein RPL18 in a cell type-specific manner by use of adequate promoters. Prior to immunopurification and RNA extraction, the tissue is snap frozen, which preserves tissue integrity and simultaneously allows execution of time series studies with high temporal resolution. Notably, cell wall structures remain intact, which is a major drawback in alternative procedures such as fluorescence-activated cell sorting-based approaches that rely on tissue protoplasting to isolate distinct cell populations. Additionally, no tissue fixation is necessary as in laser capture microdissection-based techniques, which allows high-quality RNA to be obtained.
However, sampling from subpopulations of cells and only isolating polysome-associated RNA severely limits RNA yields. It is, therefore, necessary to apply sufficiently sensitive library preparation methods for successful data acquisition by RNA-seq.
TRAP offers an ideal tool for plant research as many developmental processes involve cell wall-related and mechanical signaling pathways. The use of promoters to target specific cell populations is bridging the gap between organ and single-cell level that in turn suffer from little resolution or very high costs. Here, we apply TRAP to study cell-cell communication in lateral root formation.

Translating Ribosome Affinity Purification TRAP to Investigate Arabidopsis thaliana Root Development at a Cell Type-Specific Scale

Translating ribosome affinity purification (TRAP) offers the possibility to dissect developmental programs with minimal processing of organs and tissues. The protocol yields high-quality RNA from cells targeted with a green fluorescent protein (GFP)-labeled ribosomal subunit. Downstream analysis tools, such as qRT-PCR or RNA-seq, reveal tissue and cell type-specific expression profiles.

ترجمة تنقية التقارب الريبوسم (TRAP) للتحقيق في تطوير جذر Arabidopsis thaliana على مقياس نوع الخلية الخاصة

In this article, we give hands-on instructions to obtain translatome data from different Arabidopsis thaliana root cell types via the translating ribosome ...