Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
* Эти авторы внесли равный вклад
Мы разработали новый метод для совместного выражения несколько химерных флуоресцентные синтез белков в растения преодолевать трудности обычных методов. Он принимает преимущество использования плазмида одного выражения, содержащего несколько функционально независимой белка, выражая кассет для достижения совместного выражения протеина.
Информация о пространственно-временных внутриклеточных localization(s) белок имеет решающее значение для понимания ее физиологических функций в клетках. Флуоресцентные белки и поколения флуоресцентные синтез белков дико использовались как эффективный инструмент непосредственно визуализировать локализация белка и динамика в клетках. Это особенно полезно сравнить их с известным органеллы маркеры после совместного с белками проявление интереса. Тем не менее обычно включают несколько независимых выражений плазмид классические подходы для совместного выражения протеина в растениях и поэтому имеют свои недостатки, которые включают низких совместно выражение эффективности, уровня выражения вариации и высокое время расходы в генетических пересечения и скрининг. В этом исследовании мы описываем надежные и Роман метод для совместного выражение несколько химерных флуоресцентных белков в растениях. Он преодолевает ограничения обычных методов, используя одно выражение вектор, состоящий из нескольких полунезависимых выражая кассеты. Каждая кассета выражение протеина содержит элементы выражения своих собственных функциональных белков, и поэтому она может быть гибко скорректирована для удовлетворения спроса на разнообразные выражения. Кроме того это просто и удобно для выполнения сборки и манипуляции с ДНК фрагментов в выражение плазмида с помощью оптимизированного одношаговый реакции без дополнительных пищеварение и перевязка шаги. Кроме того он полностью совместим с текущей флуоресцентный белок Производные био изображений технологий и приложений, таких как ладу и БМФЦ. Как проверка метода мы использовали эту новую систему совместного Экспресс дневно сплавили вакуолярной сортировки рецепторов и несущей мембранных белков. Результаты показывают, что их перспективы субцеллюлярные локализации такие же, как предыдущие исследования переходных выражение и генетической трансформации в растениях.
Химерных флуоресцентные синтез белков было рассматривать как полезные инструменты для изучения внутриклеточных динамика и внутриклеточных локализации и более глубокого понимания их физиологических функций и рабочих механизмов1,2, 3 , 4. Это особенно выгодно для совместного Экспресс известных органеллы репортер белки с белком, о котором идет речь, чтобы лучше проиллюстрировать его пространственно-временных обоснование, распределение и функции в системе endomembrane в клетки4 , 5 , 6 , 7 , 8.
Химерных флуоресцентные синтез белка может быть выражено в растения через переходные выражение и стабильные генетические трансформации, которые имеют свои соответствующие преимущества и ограничения9,10,11. Переходных выражение протеина является удобный подход, который включает в себя баллистической бомбардировки-, полиэтиленгликоль (PEG)-, или электропорация опосредованной ДНК переходных выражение в протопласта и Agrobacterium-опосредованного проникновения лист в клетки растений нетронутыми, как показано на рисунке 1A, B12,13,14,,1516. Однако, Сопредседатель выражение несколько химерных флуоресцентные синтез белков в одном растительной клетки требует смесь нескольких независимых выражений плазмид. Таким образом, недостатки использования нескольких плазмиды для совместного выражения протеина в растениях, низких совместно выражение из-за резко снижение шансов несколько плазмид одновременно ввести те же клетки, когда по сравнению с одной плазмида и вариации уровнях выражения протеина, вызванные неудержимо случайное количество каждого типа плазмида, передаваемых в ячейке17,18. Кроме того это технически сложно внедрить несколько независимых выражений плазмид в единый Agrobacterium белка совместного выражения9,10,11. Таким образом, Agrobacterium-опосредованной белка, переходных выражение проникновения табака выходит только способен выражения одного плазмида в то время, как показано на рисунке 1B. В отличие от поколения трансгенных растений, выражая флуоресцентные синтез белков обычно достигается Agrobacterium , который несет Двоичные преобразования вектора. Однако бинарный вектор, которая опосредует перенос генов и вставки в геномах растений способен только выражения одного флуоресцентные фьюжн белка (рис. 1B)9,10,12. Создание трансгенных растений, которая выражает несколько химерных флуоресцентных белков одновременно требует нескольких раундов генетических пересечения и отбора, которая может занять от месяцев до года в зависимости от числа генов быть совместно выразили.
Занятости, что одно выражение вектор для совместного выражение несколько белков в заводе было сообщено несколько предыдущих исследований19,,2021. Однако для генерации окончательный плазмида совместного выражения протеина или гиперэкспрессия обычно требуется несколько раундов ферментативного пищеварения и перевязка ДНК молекул ДНК и магистральной векторов. Здесь мы разработали новый и надежный метод для совместного выражения несколько химерных флуоресцентных белков в растениях. Это очень эффективный и удобный способ, который достигает несколько совместного выражения протеина в растениях и переходных выражения и стабильной преобразования в освященной веками моды. Он использует единый вектор, содержащий несколько функционально независимой белка выражение кассеты для совместного выражения протеина и тем самым преодолевает недостатки обычных методов. Кроме того это очень гибкая система, в которой ДНК манипуляции и Ассамблеи достигается простой одношаговый оптимизированный реакции без дополнительных шагов ДНК пищеварение и перевязки. Принцип работы показана на рисунке 2. Кроме того он полностью совместим с текущей сотовой, молекулярной и биохимической подходы, основанные на химерных флуоресцентные синтеза белков.
1. грунтовка разработки стратегии и амплификации ДНК
2. ДНК фрагмента Ассамблеи и строительство кассеты выражения протеина
3. Строительство вектора для совместного выражение несколько химерных флуоресцентные синтез белков в растений
4. баллистической бомбардировка опосредованной переходных Сопредседатель выражение несколько химерных флуоресцентные синтез белков в растений
5. создание стабильной трансгенных Arabidopsis, совместно выражая несколько химерных флуоресцентных белков, Agrobacterium-опосредованной трансформации.
6. фармацевтического лечения
7. Конфокальный микроскоп изображений и белка субцеллюлярные Сопредседатель локализации анализ
Мы разработали надежные и очень эффективный метод для совместного выражения несколько химерных флуоресцентные синтез белков в растениях. Оно ломает через барьеры обычных подходов использовать несколько разделенных плазмиды для совместного выражения протеина, как ?...
Здесь мы продемонстрировали новый метод выразить энергично совместно химерных флуоресцентные синтез белков в растениях. Он может использоваться для переходных выражения и генетической трансформации и совместим с текущей флуоресцентного белка на основе био изображений, молекулярно?...
Авторы не имеют ничего сообщать.
Мы благодарим членов Ван лаборатории полезные обсуждения и комментариев. Эта работа поддерживается Национальный фонд Китая естественных наук (NSFC, Грант № 31570001) и фонд естественных наук провинции Гуандун и город Гуанчжоу (Грант № 2016A030313401 и 201707010024) для H.W.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
KOD-FX Polymerase | TOYOBO | KFX-101 | |
Sma I | NEB | R0141L/S/V | |
Tris-HCl | BBI | A600194-0500 | |
MgCl2 | BBI | A601336-0500 | |
dNTP | NEB | #N0447V | |
DTT | BBI | C4H10O2S2 | |
PEG 8000 | BBI | A100159-0500 | |
NAD | BBI | A600641-0001 | |
T5 exonuclease | Epicentre | T5E4111K | |
Phusion High-Fidelity DNA polymerase | NEB | M0530S | |
Taq DNA polymerase | NEB | B9022S | |
Murashige and Skoog Basal Salt Mixture(MS) | Sigma | M5524 | |
Ethanol | BBI | A500737-0500 | |
Tween 20 | BBI | A600560-0500 | |
Agar | BBI | A505255-0250 | |
Spermidine | BBI | A614270-0001 | |
Gold microcarrier particles | Bio-Rad | 165-2263 | 1.0 µm |
CaCl2 | BBI | CD0050-500 | |
Macrocarriers | Bio-Rad | 165-2335 | |
Rupture disk | Bio-Rad | 165-2329 | |
Stopping screen | Bio-Rad | 165-2336 | |
Tryptone | OXOID | LP0042 | |
Yeast Extract | OXOID | LP0021 | |
NaCl | BBI | A610476-0001 | |
KCl | BBI | A610440-0500 | |
Glucose | BBI | A600219-0001 | |
Hygromycin B | Genview | AH169-1G | |
Wortmannin | Sigma | F9128 | |
Brefeldin A | Sigma | SML0975-5MG | |
Dimethylsulphoxide (DMSO) | BBI | A600163-0500 | |
T100 Thermal Cycler | Bio-Rad | 1861096 | |
Growth chamber | Panasonic | MLR-352H-PC | |
PSD-1000/He particle delivery system | Bio-Rad | 165-2257 | |
Gene Pulser | Bio-Rad | 1652660 | |
Cuvette | Bio-Rad | 1652083 | |
Benchtop centrifuge | Eppendorf | 5427000097 | |
Confocal microscope | Zeiss | LSM 7 DUO (780&7Live) | |
NanoDrop 2000/2000c Spectrophotometers | Thermo Fisher Scientific | ND-2000 | |
EPS-300 Power Supply | Tanon | EPS 300 | |
Fluorescent microscope | Mshot | MF30 | |
Agrose | BBI | A600234 | |
Ampicillin | BBI | A100339 | |
Ethylene Diamine Tetraacetie Acid | BBI | B300599 |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены