АВТОРЫ
СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ

Войдите в систему

Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.

В этой статье

  • Резюме
  • Аннотация
  • Введение
  • протокол
  • Результаты
  • Обсуждение
  • Раскрытие информации
  • Благодарности
  • Материалы
  • Ссылки
  • Перепечатки и разрешения

Резюме

Представленный здесь протокол включает в себя полисомальное профилирование для выделения транслатома, мРНК, связанных с рибосомами, в неполисомальные и полисомальные РНК из Arabidopsis с помощью центрифугирования градиента плотности сахарозы. Этот метод демонстрирует эффективность трансляции термически напряженного арабидопсиса.

Аннотация

Трансляционный контроль различных генов в условиях теплового стресса является критически важным этапом для адаптации растений к окружающей среде. Оценка трансляционной активности различных генов может помочь нам понять молекулярные механизмы, лежащие в основе устойчивости растений, способствуя развитию культур с повышенной стрессоустойчивостью в условиях глобального изменения климата. В данной работе представлена подробная методология оценки эффективности трансляции с помощью полисомного профилирования на предприятиях, подверженных тепловому стрессу. Процедура разделена на три части: обработка термическим стрессом для арабидопсиса, проверка эффективности трансляции с использованием полисомных профилей и расчет эффективности трансляции путем выделения неполисомальной и полисомальной РНК на основе профиля. В первой части растения Arabidopsis подвергаются контролируемому тепловому стрессу, чтобы имитировать проблемы окружающей среды. Обработка включает в себя воздействие на растения высоких температур в течение заданного времени, что обеспечивает постоянную и воспроизводимую индукцию напряжения. Этот шаг имеет решающее значение для изучения физиологических и молекулярных реакций растения на тепловой стресс. Вторая часть включает в себя проверку эффективности трансляции с помощью полисомного профилирования. Полисомы экстрагируются с помощью градиентного центрифугирования сахарозы, которое разделяет мРНК на основе рибосомной нагрузки. Это позволяет исследовать занятость рибосом на мРНК, что дает представление о механизмах трансляционного контроля в условиях стресса. В третьей части РНК выделяется как из полисомных, так и из неполисомальных фракций. Spike-in РНК используется для точного измерения количества РНК в каждой фракции. Расчет эффективности трансляции выполняется путем сравнения распределения мРНК по этим фракциям в нормальных условиях и в условиях теплового стресса. Трансляционную активность конкретных генов дополнительно оценивают путем проведения количественной ПЦР в реальном времени (qRT-PCR) с рибосом-ассоциированной РНК и общей РНК. Эта методология фокусируется исключительно на эффектах теплового стресса, предоставляя подробный протокол для анализа трансляционной регуляции в растениях.

Введение

Трансляция имеет решающее значение для организмов для синтеза функциональных белков из мРНК, поддерживая основные клеточные функции и биологические процессы, такие как метаболизм и передача сигналов, а также обеспечивая реакцию на стресс. Без трансляции клетки не могут производить жизненно важные белки, что влияет на их структуру, функцию и регуляцию, тем самым влияя на поддержание жизни и способствуя биологическому разнообразию 1,2. Поэтому изучение трансляционной эффективности растений имеет решающее значение. Перевод включает в себя несколько важных этапов. Во-первых, инициация происходит по мере того, как мРНК связывается с рибосомой, чему способствуют факторы инициации, такие как eIFs у эукариот, которые идентифицируют стартовый кодон, обычно AUG. Затем происходит элонгация в виде молекул транспортной РНК (тРНК), каждая из которых несет определенные аминокислоты, последовательно связывающиеся с рибосомой. Между соседними аминокислотами образуются пептидные связи, удлиняющие полипептидную цепь в соответствии с последовательностью мРНК. Наконец, терминация инициируется при встрече со стоп-кодоном (UAA, UAG или UGA), распознаваемым факторами высвобождения, которые побуждают рибосому высвобождать вновь синтезированный белок. На протяжении всей трансляции различные эукариотические факторы инициации (эИФ), факторы элонгации и рибосомные РНК работают вместе, обеспечивая точность и эффективность 3,4.

Предыдущие исследования показали, что посттрансляционные модификации играют решающую роль в регулировании взаимодействия между эИФ и, таким образом, влияют на эффективность перевода. Исследования in vitro показали, что киназа казеина 2 (CK2) фосфорилирует eIF3c, eIF5 и eIF2β, увеличивая их взаимодействие друг с другом и с eIF1 5,6. В темноте E3-лигаза КОНСТИТУТИВНО ФОТОМОРФОГЕННАЯ 1 (COP1) подавляет трансляцию, ингибируя TOR-опосредованное фосфорилирование S6K-RPS6. Нефосфорилированный RPS6 не способен образовывать функциональные рибосомы, тем самым останавливаятрансляцию. И наоборот, в световых условиях киназа супрессор PHYA 105 (SPA1) фосфорилирует eIF2α, облегчая сборку комплекса eIF2 и способствуя инициации трансляции8. Эти результаты подчеркивают сложные механизмы контроля, которые регулируют трансляцию в ответ на сигналы окружающей среды.

Умеренные стимулы окружающей среды могут эффективно способствовать трансляционным процессам, способствующим росту, таким как фотоморфогенез 8,9. Однако, когда факторы окружающей среды являются чрезмерными, неподвижные растения должны развивать соответствующие регулирующие механизмы для смягчения ущерба, вызванного экологическим стрессом10. В предыдущих исследованиях, связанных со стрессовыми реакциями растений, большинство из них были сосредоточены на регуляции на метаболическом, гормональном и транскрипционном уровнях 11,12,13,14. Тем не менее, недавние исследования начали подчеркивать влияние трансляционной регуляции на стрессоустойчивость растений 15,16,17. Установки могут повысить свою стрессоустойчивость за счет снижения поступательной эффективности, тем самым сводя к минимуму ненужное потребление энергии. Из-за образования немембранозных стрессовых гранул в растительных клетках нетранслируемая мРНК и ассоциированные белки агрегируются внутри них, снижая эффективность трансляции18. Одним из распространенных стрессов окружающей среды, с которыми часто сталкиваются растения, является тепловой стресс, который, как сообщается, вызывает образование стрессовых гранул в растительных клетках19,20. Глобальное повышение средних температур из-за глобального потепления серьезно влияет на урожайность сельскохозяйственных культур21. Поэтому изучение физиологической регуляции растений в условиях теплового стресса имеет решающее значение. Предыдущее исследование показало, что термическая обработка пшеницы привела к снижению мРНК, связанной с полисомами. Тем не менее, мРНК, хранящиеся в стрессовых гранулах, высвобождались и возвращались в рибосомы, облегчая трансляцию после восстановления22. Кроме того, в предыдущих исследованиях сравнивали экспрессию генов между общей мРНК и связанной с полисомами мРНК у погруженных в воду растений16. Результаты показали, что равновесные уровни мРНК, связанные с абсцизовой кислотой и абиотическими стрессовыми реакциями, незначительно увеличивались после погружения. Кроме того, значительно увеличилось количество мРНК, связанных с полисомами. Эти результаты свидетельствуют о том, что регулирование трансляции может играть более важную роль в контроле устойчивости растений к стрессу. Таким образом, эффективный метод выделения полисомальных РНК имеет решающее значение для изучения транслатома образцов, подвергшихся стрессовой обработке.

В этом протоколе мы модифицировали метод выделения РНК с высокорискованной и объемной экстракции фенол/хлороформ методом осаждения LiCl на метод мелкомасштабной экстракции фенола/тиоцианата гуанидиния, который требует меньшего объема. Первый метод предполагает прямое смешивание с полисомальными фракциями, в результате чего получается более крупный экспериментальный отход 9,15,23. В отличие от этого, этот модифицированный подход использует принципы дифференциальной плотности: полисомальная РНК сначала смешивается с раствором с высоким содержанием соли и сахара, а затем осаждается ультрацентрифугированием. В дальнейшем проводят экстракцию РНК с использованием небольшого объема реагента фенол/гуанидиния тиоцианат. Такой метод эффективно снижает образование органических отходов, делая наш эксперимент более экологичным. Кроме того, используемые органические растворители обладают меньшей токсичностью. Эти причины побудили нас соответствующим образом скорректировать и усовершенствовать экспериментальные процедуры. Кроме того, предыдущие методы не предоставляли исчерпывающего протокола для расчета эффективности трансляции с использованием нормализации с помощью пиковой нормализации, которая необходима для более глубокого транслатомического анализа.

В данной статье мы описываем профилирование полисом и протокол выделения полисомальной РНК для исследования эффективности трансляции и транслатомический анализ у Arabidopsis в условиях теплового шока. Этот протокол был использован для оценки эффективности трансляции в диком типе Col-0 в нормальных условиях, условиях теплового шока и после восстановления. Результаты профилирования полисом и процентное содержание полисомальной РНК выявили изменения в эффективности трансляции после обработки тепловым стрессом у рассады арабидопсиса .

протокол

1. Подготовка образца рассады арабидопсиса с термическим стрессом

  1. Пластина 250 семян для каждой реплики и каждого состояния с пипеткой на фильтровальной бумаге, помещенной на агаровую пластину Мурашиге и Скуга (MS) без сахарозы (pH 5,6) с добавлением 1,2% фитоагара.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Для посадки рассады на пластины MS на пластину кладут стерильную фильтровальную бумагу, чтобы предотвратить проникновение корней рассады глубоко в среду, что облегчает отбор проб. Затем семена высаживают поверх фильтровальной бумаги. Чтобы исключить влияние сахаров на рост растений и результаты экспериментов, рекомендуется использовать для выращивания среду МС, не содержащую сахарозу.
  2. Оберните пластину MS с высаженными семенами алюминиевой фольгой, чтобы блокировать свет, и инкубируйте при 4 °C в течение 2 дней, чтобы вызвать яровизацию.
  3. Перенесите яровизированные семена в камеру роста для выращивания в течение 16 ч: 8 ч, светло-темного фотопериода при 22 °C с интенсивностью света 100 мкмоль/м2/с.
  4. Для образцов с тепловым стрессом заклейте пластины MS Medium, содержащие 5-дневную рассаду, водонепроницаемой клейкой лентой и поместите их на водяную баню при температуре 40 °C на 1 час.
  5. Для образцов, восстанавливающихся после термической обработки, пластины охлаждают сразу после термической обработки. Затем поместите их в камеру роста при температуре 22 °C на 2 часа.
  6. Соберите 250 саженцев с обработанными или необработанными в микроцентрифужные пробирки объемом 1,5 мл для каждой реплики и немедленно заморозьте образцы в жидком азоте.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Для каждого условия были подготовлены две группы образцов. Один из них предназначен для анализа полисомного профилирования, а другой — для экстракции неполисомальных и полисомальных РНК.

2. Приготовление градиента сахарозы

  1. Приготовьте градиентный раствор, содержащий следующие концентрации сахарозы: 12,5%, 24,4%, 36,3%, 48,1% и 60%. В состав раствора входят 50 мМ Tris-HCl, 25 мМ KCl, 10 мМ MgCl2, 100 мкг/мл гепарина и 50 мкг/мл циклогексимида (CHX).
  2. Загружайте градиентные растворы от высокой концентрации к низкой, начиная снизу и двигаясь вверх. После добавления каждой концентрации градиентного раствора заморозьте раствор до твердого состояния перед добавлением следующей концентрации. На каждую концентрацию градиента сахарозы добавьте 2,2 мл. Этот процесс приведет к прерывистому градиенту плотности сахарозы.
  3. Приготовленный градиент сахарозы временно хранить при температуре -80 °C и разморозить в течение ночи при температуре 4 °C перед использованием.

3. Подготовка образцов полисомного профилирования

  1. Измельчите 250 5-дневных саженцев Col-0, подвергшихся термическому стрессу или необработанных, которые были предварительно заморожены в порошок с помощью гомогенизатора с частотой 30 циклов/с в течение 1 минуты.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Когда количество растений с одинаковым фоном одинаково, они имеют одинаковый выход экстракции РНК. Тем не менее, при сравнении гиперэкспрессирующих трансгенных или мутантных растений с разным фоном, количество используемых растений должно быть скорректировано в соответствии с условиями растения.
  2. Для получения экстракционного раствора, содержащего неполисомальную и полисомальную РНК, в каждую пробирку добавляют 500 мкл экстракционного буфера из полисом (200 мМ Tris-HCl, pH 8,0, 50 мМ KCl, 25 мМ MgCl2, 50 мкг/мл циклогексимид, 100 мкг/мл гепарина, 2% PTE, 10% DOC, 400 ед/мл ингибитора рибонуклеазы) и перемешивают образцы путем инвертирования и вортексирования. Следите за тем, чтобы в образцах сохранялась температура 4 °C на протяжении всего процесса.
  3. Центрифугируйте экстракционный раствор при 4 °C, 12 000 x g в течение 10 минут. Затем отфильтруйте надосадочную жидкость через сетчатое фильтр 100 мкм, чтобы получить прозрачный раствор для экстракции без частиц.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Частицы, присутствующие в экстракционном растворе, могут осаждаться во время ультрацентрифугирования, потенциально образуя гранулы, которые могут повлиять на точность измерений профилирования полисом.
  4. Загрузите отфильтрованную надосадочную жидкость на заранее подготовленный градиент сахарозы и убедитесь, что он достигает равновесия.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Из-за высокой скорости вращения ультрацентрифуги важно обеспечить как безопасность, так и правильное функционирование ультрацентрифуги. Чтобы добиться этого, необходимо перед вращением подтвердить, что вес образца идентичен. Поэтому мы используем прецизионные весы, чтобы убедиться, что веса градиентов абсолютно однородны.
  5. Центрифугирование градиента сахарозы с загруженными образцами при 4 °C, 210 000 x g в течение 3,5 ч с помощью ультрацентрифуги с качающимся ведром. Установите скорости ускорения и замедления на максимум. После ультрацентрифугирования неполисомальные и полисомальные РНК распределяются в соответствии с их плотностью в соответствующем растворе градиента сахарозы.
    ПРИМЕЧАНИЕ: При градиенте сахарозы неполисомальная РНК с более низкой плотностью распределяется в верхнем слое, в то время как полисомальная РНК, характеризующаяся более высокой плотностью из-за наличия многочисленных рибосом, участвующих в активной трансляции на мРНК, распределяется в нижнем слое. Впоследствии профилирование полисом может быть измерено с помощью фракционатора градиента плотности.

4. Анализ полисомного профилирования

ПРИМЕЧАНИЕ: Для измерения профилирования полисом используется фракционатор градиента плотности с микрообъемным шприцевым насосом.

  1. Приготовьте раствор для погони (70% сахарозы, 10% глицерина и 0,02% бромофенола синего) для микрообъемного шприцевого насоса.
  2. Используйте программное обеспечение для управления фракционатором градиента плотности. Откалибруйте машину с помощью деионизированной воды. После калибровки используйте его для выполнения полисомного профилирования.
    1. Чтобы выполнить настройку базовой линии, включите UV/VISDetector до тех пор, пока свет не изменится с красного на зеленый. Отрегулируйте ручку смещения рекордера , чтобы выровнять линию маркера, затем поверните ручку регулировки базовой линии в минимальное открытое положение. Установите ручку чувствительности на UV/VISdetector на уровень 2.0 и нажмите кнопку Auto Baseline . Наконец, с помощью ручки смещения рекордера установите желаемую базовую линию на 20. Процесс калибровки будет варьироваться в зависимости от марки механизма и различных образцов.
  3. После ультрацентрифугирования поместите пробирки с образцами в ректификатор градиента плотности с помощью системы прокалывания пробирки, чтобы пробирку можно было подключить к шприцевому насосу с раствором для слежки и УФ-детектором.
  4. Переключите ректификатор градиента плотности в режим программного управления (REMOTE) и установите скорость впрыска микрообъемного шприцевого насоса на 3 мл/мин.
  5. Запустите настройки программного обеспечения, чтобы начать и получить график профиля полисом с помощью фракционатора, измерив наружный диаметр254.

5. Выделение неполисомальных и полисомальных РНК

ПРИМЕЧАНИЕ: Для этой части протокола использовалась другая группа образцов из той же партии после выполнения ультрацентрифугирования с выполнением тех же этапов, которые были описаны ранее.

  1. На основании результатов измерения профиля полисом соберите отдельно фракции неполисомальной и полисомальной РНК. Рассчитайте объемы раствора как для неполисомных, так и для полисомальных фракций и соберите неполисомальную фракцию (верхнюю часть).
    Примечание: Согласно профилям, фракция с более чем двумя рибосомами определяется как полисомальная фракция, тогда как фракция с пиками рРНК 40S, 60S и 80S определяется как неполисомальная фракция.
  2. Тщательно перемешайте целевые фракции РНК с предварительно холодным 2x высокосолевым раствором (400 мМ Tris-HCl, pH 8,0, 100 mM KCl, 50 мМ MgCl2).
  3. Добавьте 8 мкл разведенного запаса Eukaryotic Poly-A RNA Control из набора.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Для нормализации всплеска, необходимой для седьмого шага. Набор для контроля РНК Eukaryotic Poly-A включает в себя гены B. subtilis , такие как ген DAP , которые отсутствуют у растений, в качестве референсных генов. Чтобы определить долю потери референсного гена во время реакции после экстракции, перед экстракцией добавьте равное количество реагента, содержащего образец РНК гена DAP , в разные пробирки с неполисомальной или полисомальной РНК. Это позволяет определить долю потери референсного гена во время реакции после экстракции и может быть использовано в целях нормализации.
  4. Центрифугируйте смешанную РНК с высоким содержанием солей при 4 °C, 450 000 x g, в течение 5 ч с помощью ультрацентрифуги с качающимся ротором.
  5. После ультрацентрифугирования РНК будет осаждаться на дне центрифужной пробирки. Аккуратно слейте надосадочную жидкость сверху, чтобы сохранить гранулу РНК на дне.
  6. Быстро промойте гранулу РНК 500 μл предварительно холодной воды, обработанной диэтилпирокарбонатом (DEPC), повторив этот шаг 3 раза.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Чтобы предотвратить повторное растворение РНК в воде, обработанной DEPC, необходимо предварительно охладить воду, обработанную DEPC, перед использованием, чтобы снизить ее растворимость. Кроме того, время контакта между водой, обработанной DEPC, и гранулой РНК во время промывки должно быть сведено к минимуму.

6. Экстракция неполисомальных и полисомальных РНК

  1. Добавьте 500 мкл реагента для экстракции РНК и смешайте с образцом РНК, который необходимо экстрагировать. Выдерживать в течение 10 минут.
  2. Добавьте 100 μл хлороформа, тщательно перемешайте и инкубируйте в течение 10 минут для разделения фаз.
  3. Центрифугируйте реакционную смесь при 4 °C, 12 000 x g в течение 10 минут. Перенесите верхний прозрачный водный слой, содержащий РНК, в новую пробирку, аккуратно смешайте его с равным объемом изопропанола и инкубируйте при -20 °C в течение 2 ч для осаждения РНК.
  4. После осаждения центрифугировать при 4 °C, 12 000 x g в течение 10 минут. Осторожно выбросьте надосадочную жидкость и оставьте гранулу РНК на дне.
  5. Промойте гранулу РНК 1 мл предварительно охлажденного 75% этанола. Центрифугируйте при 4 °C, 12 000 x g в течение 10 минут, выбросьте надосадочную жидкость и высушите гранулу РНК на воздухе.
  6. После высыхания гранулы РНК повторно суспендируйте гранулу РНК в 30 мкл воды, обработанной DEPC, и измерьте концентрацию РНК (OD260) с помощью спектрофотометра полного спектра (220 нм-750 нм).

7. Нормализация с резким увеличением

  1. Используйте 1000 нг экстрагированной РНК для обратной транскрипции, выполненной с помощью набора для количественной ПЦР в соответствии с инструкциями производителя. Как неполисомальные, так и полисомальные РНК должны быть обратно транскрибированы в кДНК.
  2. Смешайте 1 мкл кДНК с праймерами гена DAP и используйте буфер SYBR для измерения уровня экспрессии целевого гена в соответствии с инструкцией производителя. Затем используйте ПЦР в реальном времени для определения экспрессии гена DAP .
    ПРИМЕЧАНИЕ: Последовательности праймеров гена DAP следующие:
    Прямой праймер = 5'-ATA AAA GAA TTC AGC TAA CGC TTC C-3'
    Обратный капсюль = 5'-TTG TTT CTT TGC CTC TAT TGT ATC C-3'
  3. Сравнить уровни экспрессии генов DAP в измеряемых группах неполисомальных и полисомальных РНК и оценить содержание РНК в условиях пропорциональной потери. Используя нормализованное содержание РНК, рассчитать соотношение РНК в полисомах.

Результаты

Дикий вид Arabidopsis, Col-0, выращивали на среде MS при световом фотопериоде 16 ч:8 ч. Для контроля использовали 5-дневную рассаду без обработки термическим стрессом. Группу теплового стресса подвергали тепловой обработке в течение 1 ч при 40 °С на предварительно нагретой во?...

Обсуждение

В этом протоколе изложен простой и стандартизированный метод измерения эффективности трансляции сеянцев арабидопсиса. Важнейшими этапами этого протокола являются обеспечение стабильности РНК с помощью вторичного центрифугирования и экстракции РНК реагентом, а та...

Раскрытие информации

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Мы выражаем признательность за услуги по техническим исследованиям в области ультрацентрифуг от Technology Commons в Колледже естественных наук и Центра приборов, спонсируемого Министерством науки и технологий Национального университета Тайваня (Тайвань). Мы также благодарим Юй-Лин Ляна за техническую поддержку и сотрудников лаборатории Ченга за критическое прочтение рукописи. Эта работа была поддержана Программой стипендий для молодых ученых Эйнштейна от Национального совета по науке и технике Тайваня в рамках грантов. NSTC 113-2636-B-002-007 в M.-C.C. M.-C.C. выражает признательность за финансовую поддержку со стороны Национального университета Тайваня.

Материалы

NameCompanyCatalog NumberComments
1.5 mL eppendorf tubeLabcon3012-870-000-9RNA extraction
13.2 mL centrifuge tubeBeckman Coulter331372ultracentrifugation
Bromophenol blueHoneywell32712Polysome profile
ChloroformHoneywell32211RNA extraction
Cycloheximide (CHX)Sigma-AldrichSI-C7698Polysome profile
Diethyl pyrocarbonate (DEPC)Sigma-AldrichD5758RNA extraction
EthanolSigma-Aldrich32221RNA extraction
GeneChip Eukaryotic Poly-A RNA Control KitInvitrogen900433Normalization
GlycerolHoneywell15523Normalization
HeparinSigma-AldrichSI-H3149Polysome profile
HiScript III RT SuperMix for qPCR kitVazymeR323-01Normalization
KClJ.T.Baker 3040-01Polysome profile
MgCl2Sigma-AldrichSI-M8266Polysome profile
MS basal mediumPhytoM524Plant culture
Peak Chart Syringe PumpBrandelSYN4007LSPolysome profile
Polyoxyethylene-10-Tridecyl-Ether (PTE)Sigma-AldrichP2393Polysome profile
RNasinPromegaN251BPolysome profile
Sodium deoxycholate (DOC) Sigma-AldrichSI-D6750Polysome profile
SucroseSigma-AldrichS5391Polysome profile
SYBR Green SupermixBio-RadBP170-8882Normalization
TRI reagentMRCTR118RNA extraction
Tris-HClJ.T.Baker 4109-06Polysome profile
UltracentrifugeBeckman CoulterOptima L-100Kultracentrifugation
UV/VISDETECTORBrandelUA-6Polysome profile

Ссылки

  1. Picard, F., Loubière, P., Girbal, L., Cocaign-Bousquet, M. The significance of translation regulation in the stress response. BMC genomics. 14, 1-11 (2013).
  2. Yuan, S., Zhou, G., Xu, G. Translation machinery: the basis of translational control. J Genet Genom. 51 (4), 367-378 (2024).
  3. Dever, T. E., Green, R. The elongation, termination, and recycling phases of translation in eukaryotes. Cold Spring Harb Perspect Biol. 4 (7), a013706 (2012).
  4. Jackson, R. J., Hellen, C. U., Pestova, T. V. The mechanism of eukaryotic translation initiation and principles of its regulation. Nat Rev Mol Cell Biol. 11 (2), 113-127 (2010).
  5. Dennis, M. D., Browning, K. S. Differential phosphorylation of plant translation initiation factors by Arabidopsis thaliana CK2 holoenzymes. J Biol Chem. 284 (31), 20602-20614 (2009).
  6. Dennis, M. D., Person, M. D., Browning, K. S. Phosphorylation of plant translation initiation factors by CK2 enhances the in vitro interaction of multifactor complex components. J Biol Chem. 284 (31), 20615-20628 (2009).
  7. Chen, G. H., Liu, M. J., Xiong, Y., Sheen, J., Wu, S. H. TOR and RPS6 transmit light signals to enhance protein translation in deetiolating Arabidopsis seedlings. Proc Natl Acad Sci. 115 (50), 12823-12828 (2018).
  8. Chang, H. H., Huang, L. C., Browning, K. S., Huq, E., Cheng, M. C. The phosphorylation of carboxyl-terminal eIF2α by SPA kinases contributes to enhanced translation efficiency during photomorphogenesis. Nat Comm. 15 (1), 3467 (2024).
  9. Liu, M. J., Wu, S. H., Chen, H. M., Wu, S. H. Widespread translational control contributes to the regulation of Arabidopsis photomorphogenesis. Mol Sys Biol. 8 (1), 566 (2012).
  10. Des Marais, D. L., Juenger, T. E. Pleiotropy, plasticity, and the evolution of plant abiotic stress tolerance. Ann New York Acad Sci. 1206 (1), 56-79 (2010).
  11. Mittler, R., Zandalinas, S. I., Fichman, Y., Van Breusegem, F. Reactive oxygen species signalling in plant stress responses. Nat Rev Mol Cell Biol. 23 (10), 663-679 (2022).
  12. Shulaev, V., Cortes, D., Miller, G., Mittler, R. Metabolomics for plant stress response. Physio Plantarum. 132 (2), 199-208 (2008).
  13. Sun, M., et al. Transcriptome analysis of heat stress and drought stress in pearl millet based on Pacbio full-length transcriptome sequencing. BMC Plant Biology. 20, 1-15 (2020).
  14. Wasternack, C. Action of jasmonates in plant stress responses and development-applied aspects. Biotechnol Adv. 32, 31-39 (2014).
  15. Chen, T., et al. Global translational induction during NLR-mediated immunity in plants is dynamically regulated by CDC123, an ATP-sensitive protein. Cell Host Microbe. 31 (3), 334-342 (2023).
  16. Cho, H. Y., Chou, M. Y., Ho, H. Y., Chen, W. C., Shih, M. C. Ethylene modulates translation dynamics in Arabidopsis under submergence via GCN2 and EIN2. Sci Adv. 8 (22), eabm7863 (2022).
  17. Wen, J., et al. Alternative splicing of TaHSFA6e modulates heat shock protein-mediated translational regulation in response to heat stress in wheat. New Phytol. 239 (6), 2235-2247 (2023).
  18. Maruri-López, I., Figueroa, N. E., Hernández-Sánchez, I. E., Chodasiewicz, M. Plant stress granules: trends and beyond. Front Plant Sci. 12, 722643 (2021).
  19. Hamada, T., et al. Stress granule formation is induced by a threshold temperature rather than a temperature difference in Arabidopsis. J Cell Sci. 131 (16), jcs216051 (2018).
  20. Jang, G. J., Jang, J. C., Wu, S. H. Dynamics and functions of stress granules and processing bodies in plants. Plants. 9 (9), 1122 (2020).
  21. Ostberg, S., Schewe, J., Childers, K., Frieler, K. Changes in crop yields and their variability at different levels of global warming. Earth Sys Dyn. 9 (2), 479-496 (2018).
  22. Wen, J., et al. Alternative splicing of TaHSFA6e modulates heat shock protein-mediated translational regulation in response to heat stress in wheat. New Phytol. 239 (6), 2235-2247 (2023).
  23. Coudert, L., Adjibade, P., Mazroui, R. Analysis of translation initiation during stress conditions by polysome profiling. J Vis Exp. (87), e51164 (2014).
  24. Hsieh, E. J., Cheng, M. C., Lin, T. P. Functional characterization of an abiotic stress-inducible transcription factor AtERF53 in Arabidopsis thaliana. Plant Mol Biol. 82, 223-237 (2013).
  25. Cheng, M. C., Liao, P. M., Kuo, W. W., Lin, T. P. The Arabidopsis ETHYLENE RESPONSE FACTOR1 regulates abiotic stress-responsive gene expression by binding to different cis-acting elements in response to different stress signals. Plant Physiol. 162 (3), 1566-1582 (2013).
  26. Van den Broeck, L., et al. From network to phenotype: the dynamic wiring of an Arabidopsis transcriptional network induced by osmotic stress. Mol Sys Biol. 13 (12), 961 (2017).
  27. Dieterich, D. C., et al. detection and identification of newly synthesized proteomes with bioorthogonal non-canonical amino-acid tagging. Nat Protoc. 2 (3), 532-540 (2007).
  28. Zhang, J., et al. Proteomic profiling of de novo protein synthesis in starvation-induced autophagy using bioorthogonal noncanonical amino acid tagging. Acad Press. 588, 41-59 (2017).

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи

Запросить разрешение

Смотреть дополнительные статьи

QRT

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Конфиденциальность

Условия эксплуатации

Политика

СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ

РЕКОМЕНДОВАТЬ БИБЛИОТЕКЕ

НОВОСТИ JoVE

Исследования

Образование

АВТОРЫ

Библиотекарь

О JoVE

Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены