A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
מאמר זה מתאר את השיטות לסינון גני השליטה חדירה plasmodesmal ומכאן שיפוע אוקסין במהלך התגובה טרופית. זה כולל מדידת מידת התגובה הטרופית ב hypocotyl של ארבידופסיס thaliana ובדיקת חדירות plasmodesmal ידי טעינת חומצה 8-hydroxypyrene-1,3,6-trisulfonic (HPTS) ולבסוף הערכת רמת callose.
האוקסין הורמון הצמח ממלא תפקיד חשוב בתהליכי צמיחה רבים והתפתחותית, כולל תגובות טרופיות לאור הכביד. הקמת שיפוע אוקסין היא אירוע מרכזי שמוביל פוטוטרופיזם ו גרביטרופיזם. בעבר, תחבורת אוקסין קוטבית (PAT) הוצגה להקים שיפוע אוקסין בתחומים סלולריים שונים של צמחים. עם זאת, האן ואח '. הראו כי לאחרונה להיווצרות שיפוע אוקסין נכונה, plasmodesmal בתיווך callose קישוריות symplasmic בין תאים סמוכים הוא גם גורם קריטי. בכתב היד הזה, את האסטרטגיה כדי להבהיר את התפקיד של גנים מסוימים, אשר יכול להשפיע פוטוטרופיזם ו גרביטרופיזם ידי שינוי קישוריות symplasmic באמצעות ויסות סינתזת callose plasmodesmal, נדון. הצעד הראשון הוא להקרין תגובות טרופיות סוטות מן 3 ימים בת שתילים מולבנים של מוטציות או ביטוי יתר קווים של גן יחד עם הסוג הבר. סינון ראשוני זהיכול להוביל לזיהוי של מגוון רחב של גני תפקוד PAT או שליטת קישוריות symplasmic. ההקרנה השנייה כרוכה מיון מועמדים המראים תגובות טרופיות שינו ידי המשפיע קישוריות symplasmic. כדי לטפל מועמדים כאלה, את התנועה של נותב symplasmic ואת בתצהיר של callose plasmodesmal נבדקו. אסטרטגיה זו תהיה שימושית לחקור גני מועמדים חדשים שיכול לווסת קישוריות symplasmic במישרין או בעקיפין במהלך תגובות טרופות תהליכים התפתחותיים אחרים.
צמחים, כמו אורגניזמים חיים נייחים, פתחו רשת מתוחכמת מאוד של תא אל תא איתות להתייחס לגירויים סביבתיים שונים. תגובות חוג הם אחת התופעות שבו צמחים להגיב לגירויים סביבתיים. צמחים להראות שתי תגובות טרופיות ראשיות, פוטוטרופיזם ו גרביטרופיזם. צמחים פוטוסינתטיים לכופף לכיוון מקור האור על ידי פוטוטרופיזם לקצור אנרגיה מקסימלית. באופן דומה, גרביטרופיזם עושה לצמחים לגדול לכיוון מרכז הכובד. המנגנון הבסיסי שמוביל תגובות טרופיות כאמורות כרוך היווצרות שיפוע סימטרית של אוקסין phytohormone 1. פעולת היווצרות שיפוע אוקסין המקומית מאופיינת היטב; הגנים המעורבים במנגנון זה לספק מפת דרכים לפעולה הורמון 2-8. העמדה הספציפית של ספקים בזרימת אוקסין, כגון קודי PIN הבנוי (PIN) ו- P-גליקופרוטאינים, מבצעת תנועת אוקסין מן הציטופלסמה אל דופן התא של תאי תורם 9,10. Furthermore, על ידי פעילות symport הפעילה H + / רשות העתיקות של ספקי זרם אוקסין, כגון AUX1 / חלבוני מש' LAX, אוקסין הועבר סוף סוף תאי המקלט הסמוך 2,11,12. התנועה של אוקסין כיוונית תופעה זו ידועה בשם תחבורה אוקסין קוטבי (PAT). PAT מוביל חלוק אוקסין הפרש במהלך שלבי התפתחות שונים בתגובה לגירויים סביבתיים שונים 13,14. יתר על כן, שיבוש בלוקליזציה או ביטוי של כל הנשאים זרם או בזרימת אוקסין אלה מוביל שינוי חמור PAT, הגורמת לשיבוש שיפוע אוקסין, שמוביל ליקויים התפתחותיים. לאחרונה, האן ואח '. גם דיווח כי תקנת plasmodesmal היא הכרחית כדי לשמור על שיפוע אוקסין 15. עד כה, יותר מ -30 חלבונים plasmodesmal זוהו 16. בין החלבונים האלה, AtGSL8 דווחה כמו אנזים המפתח לסינתזת callose ב plasmodesmata (PD) ומכאן ממלא תפקיד חיוני בשימורaining למגבלת הכללת גודל PD (SEL). ביטוי מודחק AtGSL8 הביא לדפוס שיפוע אוקסין מעוות שמוביל לשום תשובה טרופית בניגוד שתילי סוג בר 15.
בכתב היד הזה, שיטות לחקור גנים מועמדים חדשים אשר עוסקות בתקנה PD מסופקים. AtGSL8 שמש חלבון מודל כדי לבדוק שיטות אלה, כפי שהוא אנזים מפתח תורם PD ביוסינתזה callose. בשל שתיל-הקטלניות של מוטציות gsl8 נוק-אאוט 17, dexamethasone (DEX) קווי RNAi -inducible שימשו בהתאם בדו"ח שפורסם בעבר 15. האסטרטגיה הניתן כאן ניתן להתאים למסך גנים מעורבים בתגובה טרופי hypocotyl בשליטת PD SEL.
הקרנת 1. של מוטאנטים עם שפנה אל האור שינו Gravitropic תגובות
2. קווי הצמח מסך עם תגובות פגומים חוג עקב שינוי PD SEL עם רמה שבוצע בהם שינוי PD Callose
בשנת ההגדרה הנוכחית, dexamethasone (DEX) קווי RNAi -inducible של AtGSL8 [להלן dsGSL8 (+ DEX / -dex)] שימשו, כמו מוטציות הכניסה הומוזיגוטים gsl8 T-DNA הם שתיל 18 קטלני. שלושה ימים בת שתילים מולבנים של dsGSL8 ושתילי סוג ברים עם DEX ± נחשפו לגירויים שפנה אל אור ואת gravi...
בכתב היד הזה, אסטרטגיה להקרין מוטציה / יתר ביטוי קווים פגומים בתגובות שפנה אל אור ואת gravitropic בשל callose PD שינה, ומכאן, פ"ד SEL מתואר בפירוט. סינתזה השפלה callose PD מושגת בעיקר על ידי synthases callose ו β-1,3-Glucanases, אבל הרגולציה של אנזימים אלה נשלטת על ידי גורמים רבים במעלה הזרם. כדי לחפ...
יש המחברים לא וגילויים.
מחקר זה מומן על ידי הקרן הלאומית למחקר של קוריאה (NRF-2015R1A2A1A10053576), ועל ידי מענק מטעם התוכנית הדור הבא BioGreen 21 (SSAC, להעניק PJ01137901), מינהל ופיתוח הכפר, הרפובליקה של קוריאה. RK, WS, ABB ו DK נתמכו המוח קוריאה 21 תוכנית פלוס (BK21 +).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
HPTS (8-Hydroxypyrene -1,3,6-trisulfonic acid trisodium salt) | Sigma | H1529-1G | Fluorescent dye as symplasmic tracer |
LE Agarose | Dongin-Genomic | GEL001-500G | Used for HPTS agarose block |
Microwave oven | LG-Goldstar | Machine for boiling agarose gel | |
100 ml glass conical flask | Dong Kwang | A0205 | Used to boil HPTS agarose gel |
Petri dish (35 mm x 10 mm) | SPL life sciences | SPL10035 | Used to make HPTS agarose blocks and wash plant samples |
Microscope cover slides and glass slides (24 mm x 50 mm) | Marienfeld Laboratory Glassware | 101222 | Used for HPTS agarose blocks and microscopic sample preparation |
MS medium plates 125 mm x 125 mm x 20 mm | SPL life sciences | SPL11125 | Plates to make MS agar medium |
Scissors | Germany Stainless | HSB 942-11 | Used to excise hook region of plant samples |
Murashige and Skoog (MS) basal salt mixture | Duchefa | P10453.01 | MS medium including vitamins. |
(N-morpholino) ethanesulfonic acid (MES) monohydrate | Bioshop | 3G30212 | To make MS media. |
Plant agar | Duchefa | P1001.1000 | To solidify MS media. |
Autoclave | ALP | CL-40L | |
Shaker | Wise Mix | SHO-1D | To wash off the aniline blue staining buffer and HPTS dye in a placid way. |
1 ml Blue tips | Sorenson | 10040 | |
1 ml pipette | BioPette | L-1101-2 | |
Surgical tape | MIcropore | 1530-0 | To seal the MS plate |
Aniline blue (Methyl blue) | Sigma | M5528-25G | Used to prepare aniline blue staining buffer. |
Glycine | Bioshop | GLN001 | Used to prepare aniline blue staining buffer. |
DDG | Sigma | D8375-1G | Used for the inhibition of callose synthases. |
Confocal microscope | Olympus | FV1000MPE SIM | To check aniline blue staining and HPTS dye loading result. |
Stirrer | I lab | K400 | To mix media solution. |
Aluminium foil | SW cooking foil | To wrap plates in a dark condition. | |
Sodium hypochlorite | Samjin Industry | To surface-sterilized seeds |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved