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).

Üç Eksenli Rulo 1. Ayar NOT: Şekil 1 GMF ters kullanılan üç eksenli bobinler gösterir. <ol><li> Kimin sonda üç eksenli bobinler eklenir üç eksenli manyetometre, açın. </li><li> Veri üç eksenli magnetometer toplanan sağlar magnetometre yazılım bilgisayarınızı açın ve başlatın. </li><li> GMF büyüklüğünü hesaplamak için manyetometresi tarafından bildirilen bileşen değerleri kullanın. Manyetometre değerleri ile Mesela,: Bx = 6,39 μT, tarafından = 36,08 μT, Bz = 20,40 μT aşağıdaki eşitlik kullanılarak 41,94 μT bir alan gücünü hesaplar: A, B = B GMF + B ek burada B, ek = (Bx 2 + 2 + Bz 2) tarafından ½ (yani, örneğin 41.9 μT). </li><li> Üç DC güç kaynakları (dual aralığı: 0-8V / 5A ve 0-20V / 2.5A, 50W) çevirin üç coupl bağlı her biriHelmholtz bobinleri es ve bir GPIB bağlantısı (Şekil 1B) üzerinden bir bilgisayara bağlı. </li><li> Güç kaynakları kümesi gerilimler ters bir manyetik alan vektörü ile istenen manyetik alan üretir. Yeni bir bileşke B üretmek amacıyla, örneğin, adım 1.3 ve burada açıklanan enstrümantasyon bobin boyutu ile gibi B GMF ile V. voltaj set x = 0,00 V, V y = 30.52 V, V z = 0.00 V = B + B GMF üç eksenli bobinleri = (6.38, -36,08, 20.39) μT. yani aynı B GMF olarak büyüklüğü, ancak farklı bir yöne işaret ile yeni bir alan. </li><li> 1.3 anlatılan prosedürü kullanarak magnetometre yazılımı ile yeni bir alan doğrulayın. </li><li> Hem normal bitkileri Açığa ve bölüm 2&#39;de tarif edildiği gibi Petri plakaları kullanılarak GMF koşulları ters. </li><li> Eşit alanın büyüklüğünü tutarak sahte maruziyet deneyler | B GMF | ve tutmaGMF o ama eşit alanın düşey bileşeni alanı ters durumuna göre üç eksenli bobinler eşit akımlarla alan yatay bileşeni yönünü (yani, &quot;Kuzey, Doğu ya da Batı&quot;) değiştirilmesi. 1.5 açıklandığı gibi bobinlerin gerilim değiştirerek bunu yapın. Not: Bu sahte poz potansiyel ince ısıtma veya iki bobinler titreşim etkilerini kendileri veya bobinleri kontrol etmek için kullanılan elektronik dışarı yönetir. </li><li> Veri deneyler kalanını gerçekleştirmek ve / veya sözlü personelinden kör alan koşulları uygulayarak çift kör deneyler çalıştırın. </li></ol> Bitki Materyalleri ve Bitki Büyüme Şartlar 2. Hazırlık <ol><li> Arabidopsis thaliana&#39;nın tohumları kullanarak, ekotip Columbia 0 (Col 0), bir 1.5 ml tüp içine daha sonra yer ve yüzey, bir% 5 ile işlenerek sterilize edin (ağırlık / hacim), kalsiyum hipoklorit çözeltisi ve% 0.02 (hac / hac) Triton X-Sürekli çalkalanarak 25-28 ° C&#39;de 10-12 dakika boyunca% 80 etanol (EtOH), 100. Daha sonra% 100 EtOH ile yıkayın,% 80 EtOH ile iki kez yıkayın ve son olarak da steril damıtılmış su ile yıkayın. </li><li> Ekleyerek orta modifiye Murashige ve Skoog 22 (MS) 1 L hazırlayın: MS 2,297 g (0.5 x MS temel tuz karışımı), 10 g sükroz, 1 L, KOH ile ayarlanmış pH 5.8-6.0 kadar deiyonize su kadar. 20 dakikada, 120 ° C, agar ve otoklav 16 g ekleyin. </li><li> Katılaşma önce, her (120 x 120 mm 2) kare Petri kapları içine orta 80 ml ​​dökün. Mumsu film ile plakaları mühür sonra plaka üzerinde otuz steril tohumlarını ekmeye ve. </li><li> Hızlandırabilir ve çimlenme senkronize ve sonra ya normal Petri plakaları maruz veya GMF ters 2 gün boyunca 4 ° C&#39;de karanlıkta yatay plakaları Vernalize. </li><li> Üç eksenli bobin içinde ve üç eksenli bobin dışındaki paralel deneylerde dikey konumda 22 ° C&#39;da bir iklim kontrollü bir ortamda tohumları açığaSodyum buharlı lambalar kullanılarak 8 saat karanlık ve 16 saat ışık fotoperiyod takvimi altında (220 x 10 -6 E m -2 s -1). Lambaların kırmızı bileşeni azaltmak için spot için mavi jelatin filmi kullanın. </li><li> Normal (kontrol) hem RNA ekstraksiyon ve ters (tedavi) GMF koşulları önce 10 gün süreyle bitki Açığa. </li><li> Maruz kaldıktan sonra, Petri fotoğraflarını çekmek. </li><li> Kök uzunluğu ve yaprak alanlarını hesaplamak için ImageJ yazılımı kullanın. <ol><li> Kısaca, daha sonra Petri plaka ve tam plaka yan haçlar bir çizgi çizmek için &quot;düz&quot; çizgi seçeneğini kullanarak görüntüyü açmak, Petri plakasının tarafını ölçmek. </li><li> &quot;Analiz&quot; menüsünde &quot;set ölçek&quot; seçin ve &quot;bilinen mesafe&quot; kutusuna (örneğin, 120 mm), daha sonra uzunluğu (mm) birimini takın gerçek mesafeyi eklemek; nihayet tüm ölçümler için ayarları yapmak &quot;küresel&quot; seçeneğini tıklayın. </li><li> Roo içint uzunluğu, serbest aracını kullanarak dikkatlice kök şeklini izleyin. &quot;Analiz&quot; menüsünden &quot;ölçü&quot; seçeneğini kullanarak uzunluğunu ölçün. Resimde tüm kökleri ölçmek ve ileri istatistiksel analizler için dosyayı kaydetmek için devam edin. </li><li> Yaprak alanı için, &quot;image&quot; menüsünden seçeneğini ve ardından &quot;renkli eşiği&quot; ayarlamak kullanın. Tek yaprak seçin ve &quot;analiz&quot; menüsünden &quot;parçacıklar analiz&quot; i seçin. Istatistiksel analizler için bireysel ölçümler kaydedin. </li></ol></li></ol> 3. Arabidopsis Toplam RNA Ekstraksiyon, Kantitatif Real Time PCR (qPCR) Reaksiyon Koşulları ve Arabidopsis için astarlar <ol><li> Ayrı ayrı 30 sürgünler ve 30 kökleri toplayın ve hemen sıvı nitrojen içinde dondurarak. Daha sonra havanda sıvı azot içinde öğütün. </li><li> Üretici kullanarak bir saflaştırma seti ve RNase-barındırmayan DNase işleme kiti kullanılarak toplam RNA izole edilirer talimatları. </li><li> Üreticinin talimatlarına uygun olarak bir RNA nano kiti ve kapiler jel elektroforezi kullanarak örnek kalitesini ve miktarını kontrol edin. Spektrofotometrik RNA ölçümü onaylayın. </li><li> Toplam RNA, üreticinin tavsiyelerine uygun olarak, birinci kol cDNA&#39;ları elde etmek için bir cDNA Ters Transkripsiyon Kit kullanılarak rastgele primerler 2 ug kullanın. </li><li> Bir iç yükleme standart olarak ROX ile SYBR yeşil I ile bir Real-Time Sisteminde tüm deneyler. </li><li> 2x SYBR Green qPCR Master Mix 12,5 ul cDNA 0,5 ul ve 100 nM primer oluşan karışımın 25 ul reaksiyon gerçekleştirin. Tablo 1&#39;de listelenen primerleri kullanarak. Kontrollerde (genomik DNA kontaminasyonu izlemek için ters transkripsiyon total RNA kullanılarak) non-RT kontrol ve şablon olmayan kontroller (yerine su şablonu) ekleyin. </li><li> Standart kullanan tüm primerler çifti astar verimi olarak hesaplanıreğri yöntemi 23. </li><li> CRU3, COTP1, RRTF1: Aşağıdaki PCR koşulları kullanarak. 95 ° C de 10 dakika, 95 ° C, 58 ° C &#39;de 30 saniye ve 72 ° C&#39;de 30 saniyede 15 saniye 40 döngü, UBP6, eEF1Balpha2, ACT1, GAPC2, CAT3 TAPX, APX1, RbohD, FeSOD1 10 en az 95 ° C &#39;de, 95 ° C, 57 ° C&#39; de 20 saniye ve 72 ° C&#39;de 30 saniyede 15 saniye 40 döngü. </li><li> Her tavlama ve uzatma fazında aşağıdaki floresan okuyunuz. Tüm koşular için, termal profilinde ayrışma segmenti dahil ederek 55 ° C 95 bir erime eğrisi analizi gerçekleştirmek. Ayrışma profili (sıcaklığın bir fonksiyonu olarak floresan arsa) görmek için sonuç sekmesi aracılığıyla erişilen ayrışma eğrisi ekranını kullanın. Deney ayrışma kesimi sırasında toplanan veri kümesi Analiz / Kurulum ekranını kullanarak analiz için seçili olduğundan emin olun. </li><li> L belirleyinÜç kez tekrarlanmış, teknik 24,25 analiz üç bağımsız RNA ekstraksiyonlardan cDNA kullanılarak on kat inceltilmiş serileri (1-kat 3 ile 10 arasında) gerçekleştirerek eşik döngüsü değeri (Ct değeri) şablon konsantrasyonunun linear aralığı. </li><li> Ct değerlerini elde etmek için Real-Time PCR cihazı yazılımı ile tüm amplifikasyon araziler analiz edin. Kalibre ve aşağıdaki gibi en iyi temizlik genlerin düzeyi ile göreli RNA düzeylerini normalleştirmek: 3.11.1) Sonuçları sekmesinden Arsalar ekranında Amplifikasyon yapın, veri analizi Seçimi / Kurulum ekranını kullanarak analiz edilmelidir hangi rampa veya plato seçin ve sonra komut panelinde Floresan menüden DRN (taban düzeltilmiş normalize floresan) seçin. Örneklenmiş kuyuları için Ct değerleri görüntülemek için Sonuçlar sekmesinden örnek Değerleri ekranı Plate erişin. </li><li> Dört farklı referans genleri için [örneğin, sitoplazmik gliseraldehid-3-fosfat dehidrojenaz, (GAPC2), ubikitin specific proteaz 6 (UBP6), Actin1 (ACT1) ve uzama faktörü 1B alfa-alt birimi 2 (eEF1Balpha2)] gerçek zamanlı PCR sonuçları normalleştirmek için. Bir analiz yazılımı 26 kullanılarak gen sırada üst seçiniz; ve normalleşmesi için en stabil gen kullanın. <ol><li> Kısaca, örnek adlarını içeren gen isimleri ve ilk satırı içeren birinci sütun ile bir Excel sayfasında girdi verileri düzenlemek. Sonra menü çubuğundan analiz yazılımı seçin. Giriş verileri seçmek için iletişim kutusunu kullanın. </li><li> Sonra, alanları örnek isimler, gen adlarını ve basit çıktı sadece kontrol ediniz. Analizi gerçekleştirmek için Git düğmesine tıklayın. En stabil dile aday gen olarak (küçük stabilite değerine sahip olan) üst sıradaki geni seçin. </li></ol></li><li> Sürgünler ve kökler hem de farklı kat değişimi ifadesini göstererek arsa verileri. </li></ol> 4. Statistik analizler <ol><li> Standart hata ± ortalama değerler olarak verileri ifade eder. Co karşılaştırınntrol ve varyans (ANOVA) ve Bonferroni ve Dunn-Sidak Düzeltilmiş Olasılık testi (% 0.95 güven) ile Tukey testi analizi yaparak tedavi grupları. </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.

Biz son zamanlarda inanılmaz bir korelasyon GMF ters ve ailesel Angiosperm soyları çoğunun derivasyon 2 oluştu zaman arasında var olduğunu gösterdi. Ancak, GMF ters kendisi bitki gen ifadesi ve morfoloji önemli değişiklikler neden olabilir uyarıcı hipotezler ve çeşitli GMF şiddetlerinde etkisi üzerine yapılan çalışmaların bolluğu, varsayım rağmen gösterilmiştir olmamıştı. Burada, ilk kez için, laboratuarda GMF tersine çevirmek için üç eksenli sekizgen Helmholtz bobini kullanan ve çevre manyetik alanın tersine fenotipik değişiklik ve bitkilerde gen ekspresyonunun modüle edilmesine neden olduğu bir yöntem göstermektedir. Bitki büyüme deneylerinde (2 x 2 x 2 m 3) için yeterli bir hacmi üzerinde GMF ters (veya değiştirilmesi) elde etmek için, biz sekizgen Helmholtz bobin sistemi kurdu. Bu sistem (genellikle Helmholtz bobinleri halka şeklinde ve daha küçük olan) ticari olarak mevcut değildirve inşaat maliyetleri önemli idi. Önemlisi, bu sistem değiştirilmiş manyetik alanlarda olağanüstü zaman istikrar ve homojenlik ile sağlam alan değişikliği sağlıyor. Sistem normal şartlarda bir binde GMF değerini azaltmak veya manyetik alanın üç boyutlu herhangi tersine tasarlanmış ve inşa edilmiştir. Ancak, ruloların tasarımı, yüksek bir manyetik alan gücünden oluşturmak için izin vermez. Bu nedenle, bu biçimde, bu cihaz ya da diğer organizmalar bitkiler yüksek manyetik alan gücü etkisini değerlendirmek için tasarlanmıştır deneyler için uygun değildir. Laboratuarda, bu yöntemde tarif edilenlere benzer GMF değiştirilmesi manyetik alan sapma ve metal kendi içinde onları konsantre yüksek manyetik geçirgenliğe sahip ferromanyetik metal levhalar, deneysel bölgeyi çevreleyen tarafından koruyucu dahil olmak üzere farklı yöntemlerle elde edilmiştir. ThHelmholtz bobinleri kullanılarak e avantajı, sistemin bu nedenle sadece in vitro çalışmalar için (Petri kaplarının kullanımı ile ilgili olarak) doğru değil, aynı zamanda yapım bitkiler daha doğal koşullar (ışık, hava dolaşımı, vs.) maruz kalmasına olanak sağlamasıdır in vivo bitki büyüme ve gelişme deneyler için. Sistemimizde boyutları, böylece birkaç Petri plakaları veya bazı küçük ev sahibi için izin (Şekil 1A bakınız) 25 x 25 x 25 cm3 küresel bir hacim boyunca doğal GMF &lt;1 / 1000. a kadar bastırma izin veren bir boşluk oluşturmak bitki büyümesi için tencere. Burada sunulan yöntem, bitki biyolojisi çalışmaları uygulanmıştır; Bununla birlikte, sistem viroloji, mikrobiyoloji içeren deney geniş bir yelpazede izin verir, hem de nematodlara (örneğin Caenorhabditis elegans), böcek ve (fareler ve sıçanlar da dahil olmak üzere), küçük hayvanlar üzerinde çalışmaları. Bu nedenle, hipotez testleri GMF bu ters yapabiliyormorfolojik ve transkripsiyonel değişiklikler de belki sonuçta hatta insan hücrelerine, diğer pek çok canlı sistemler için uzun olabilir ikna etmek. GMF sürekli değişen ve dalgalanıyor. Bu nedenle, deneylerde bir meydan okuma istenen yeni GMF değerlerini elde etmek için GMF sabit bir telafi sağlamaktır. Bu yalnızca manyetometre değerleri ve gerilim telafisi okunması üzerinden manyetik alan değerleri sürekli bir kontrolü ile elde edilebilir. Bu nedenle, sistem GMF yavaş yavaş değişen bir bölümünü telafi edebilirsiniz ama yüksek frekans dalgalanmaları için hiçbir şey yapmaz. Sonuç olarak, vektör GMF ters üç eksenli bobinlerinin kullanımı GMF vektörünün bu bitki ters morfolojik değişiklikler ve farklı gen ekspresyonunu başlatmak için mümkün olduğunu göstermek için etkili oldu. Sunulan yöntem ile elde edilen sonuçlar hipotezi GMF yeniden destekleyen bir zorlayıcı kanıtevrenselleri jeolojik zaman ölçekleri üzerinde 2 bitki gelişimi için itici güçlerden biri olabilirdi.

Dünya&#39;nın manyetik alanı (veya eşdeğer jeomanyetik alan, GMF) bitkiler de dahil olmak üzere gezegende yaşayan tüm canlılar için kaçınılmaz bir çevresel faktör olduğunu. GMF her zaman Dünya&#39;nın doğal özelliği olmuştur, bu yüzden evrim sırasında, bütün canlı organizmalar eylemini yaşadı. Kanıtlar giderek artan vücut GMF birçok biyolojik süreçleri 1 etkilemek mümkün olduğunu göstermektedir. GMF üniforma değildir ve Dünya&#39;nın yüzeyinde, büyüklüğü ve yönü önemli yerel farklılıklar vardır. Dünya&#39;nın yüzeyinde GMF az 30 μT neredeyse 70 μT arasında değişen, büyüklükleri geniş bir yelpazede gösterir. GMF magnetosphere 2 aracılığıyla yüklü parçacıkların çoğu saptırma ile güneş rüzgarının öldürücü etkilerinden Dünyayı ve biyosfer korur. Bitkiler çevresel uyaranlara cevap; ve ışık ve yerçekimi gibi abiyotik faktörlere klasik tepkiler t olmuşturhoroughly adlandırılan phototropic ve gravitropic yanıtları tanımlayarak tarif. Çok az ya da hiçbir şey bu konuda yayınlanmış ve son zamanlarda 1 yorum kağıtları bolluk rağmen, algı ve manyetik alanlar bitki yanıtların mekanizmaları üzerine bilinmektedir. Yerçekimi alanı aksine, GMF böylece son zamanlarda çeşitlendirilmesi ve türleşme 2 bitki katkıda sonunda potansiyel itici güç olarak kabul edilmiştir önemli bir stres faktörü temsil eden abiyotik bitki evrimi sırasında sürekli değişti. Jeomanyetik ters (veya geziler) GMF kutupluluğunda değişikliklerdir. Dünya&#39;nın yaşam tarihi boyunca, GMF ters birkaç kez oluştu. Bunlar her polarite geçişi sırasında azalmış GMF gücü dönemlere gezegeni maruz. Düşük GMF gücü bu geçişler dönemleri böylece bir uyarıcı, yeryüzüne ulaşması güneş rüzgardan iyonizan radyasyon izin olabileceğini Bazı yazarlar hipotez varevrimi 2 bitki lider sonunda gen değişiklikleri ikna etmek için yeterince güçlü olabilirdi canlı organizmalar için tutarlı stres. Bitkiler üzerinde manyetik alanların etkilerini anlatan deneylerin ayrıntılı bir analiz makul biyofizik etkileşim mekanizmalarının bir eksiklik ile karakterize çatışan raporlar, çok sayıda gösterir. Diğerleri sonuçta 3 inandırıcılıktan uzak olan, bir denenebilir hipotezini eksikliği ve süre birçok deney, sadece gerçekçi değildir. Son yıllarda, bitki manyetik alanların etkisi ilerleme ve araştırma statüsü 2,4-11 gözden geçirilmiştir. Son zamanlarda, hem düşük hem de yüksek manyetik alan etkisi iyice bitki evrimi 2 GMF ters olayların katılımı özel bir odaklanma ile, 1 tartışılmıştır. En doğrudan aracı GMF ters bitki evrimi bir GMF sentezlenmesi etkileyecek hipotezini kanıtlamak içinNormal ve ters manyetik alan koşullarına bitkilerin tepkisini test ederek laboratuvar ters. Hipotezi test etmek için, biz bu nedenle doğru, normal GMF koşulları tersine için güçlü bir üç eksenli sekizgen Helmholtz bobin-çiftleri manyetik alan kompanzasyon sistemi (üç eksenli bobinler), inşa. Biz bir model bitki olarak, Arabidopsis thaliana kullanılır ve bazı önemli genlerin gen ifadesi üzerinde ters GMF etkisi test edilmiştir: CRUCIFERIN 3 (CRU3), Trosin-fosforilat olan ve fosforilasyon durumu karşılık olarak modüle edilen bir 12S tohum depolama proteini kodlayan Arabidopsis thaliana tohumları 12,13 yılında ABA için; Toprak Cu edinimi ve polen gelişimi 14 baskın fonksiyonu ile bir ağır metal taşıma / detoksifikasyon süperailesi proteinini kodlayan Bakır Ulaşım Protein1 (COTP1); ve Redoks Responsive Transkripsiyon faktörüne 1 (RRTF1),Bu EAF (etilen tepki faktörü) alt familyası B-3 gen sentezleme yollarının sinerjistik eş aktivasyonunu kolaylaştırır ve abiyotik çapraz tolerans ve biyotik 15 gerilmeler bir AP2 alanını ihtiva EAF / AP2 transkripsiyon faktörü ailesinin bir üyesi kodlar. Ayrıca biz de oksidatif stres tepkileri ile bağlantılı olan beş genleri analiz: enzimatik ve hızlı bir süperoksit anyonu dönüştüren bir sitoplazmik enzimi kodlayan Fe Süperoksit Dismutase1 (FSD1), (O 2 -) ve su (H2O) hidrojen peroksit (H su ve oksijene 17,18 H nin parçalanmasını 2 O 2 katalize Catalase3 (diğer bir deyişle kodladığını CAT3) ve enzim,, 2 O 2) ve moleküler oksijen (O 2) 16 Thylakoidal askorbat peroksidaz (TAPX) bir kodlayan H 2 O scavenges kloroplastik tilakoit peroksidaz2 19, H2O 2 temizler ve NO türetilen moleküller 20 tarafından aracılık edilen translasyon sonrası modifikasyonların potansiyel hedefler birini temsil sitozolik peroksidazı kodlayan Askorbat Peroxidase1 (APX1); ve O 2 üreten bir enzimi kodlayan NADPH- Solunum patlama oksidaz protein D (RbohD) - ve Arabidopsis 21 büyüme, gelişme ve stres yanıtları düzenlenmesinde önemli rol oynar. Bizim alan ters metodolojisi GMF ters A. morfolojisi ve gen ifadesinde önemli bir değişiklik uyarabilir ilk kanıt sağlar thaliana kökler ve sürgünler. Bu protokol ro tartışma bitki morfolojisi ve gen ifadesi üzerinde GMF bozma etkisini değerlendirmek için ve bitki davranışının diğer yönlerini GMF bozma potansiyeli etkisini değerlendirmek için kullanılabilir ve böylece rehberlik yenilikçi bir yol sağlarBitki evrimi GMF bozma le.

<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

Bitkilerin evrimi en uyarıcı gözlemlerden biri jeomanyetik alanın oluşumu (GMF) ters (veya geziler) ve Angiospermlerin radyasyon anı arasında bir ilişki olduğunu. Bu GMF polariteli değişiklikler, bitki gelişiminde rol oynayabilir hipotezine yol açmıştır. Burada, biz yapay GMF koşulları tersine için Arabidopsis thaliana&#39;yı teşhir ederek, bu hipotezi sınamak için bir yöntem açıklanmaktadır. Bu üç eksenli bir manyetometre ve toplanan veriler GMF büyüklüğünü hesaplamak için kullanıldı. Üç DC güç kaynakları üç Helmholtz bobin çiftleri bağlandı ve GMF şartlarını değiştirmek için bir bilgisayar tarafından kontrol altına alındı. Petri kapları yetiştirilen bitkiler hem normal maruz kalan ve GMF koşulları tersine döndü. Sham uyarı deneyleri de gerçekleştirildi. Exposed bitkiler deney sırasında fotoğraflandı ve görüntüleri kök uzunluğu ve yaprak alanlarını hesaplamak için analiz edildi. Arabidopsis toplam RNA, ekstre edilmiş ve nicel edildiGerçek zamanlı PCR (qPCR) CRUCIFERIN 3 (CRU3), bakır taşıma protein1 (COTP1), Redox Duyarlı Transkripsiyon faktörüne 1 (RRTF1), Fe Süperoksit dismutaz 1 (FSD1), Catalase3 (CAT3), Thylakoidal gen ekspresyonu üzerindeki analizleri yapılmıştır Askorbat peroksidaz (TAPX), sitozolik Askorbat Peroxidase1 (APX1) ve NADPH / solunum patlaması oksidaz protein D (RbohD). Dört farklı referans genleri qPCR sonuçları normalleştirmek için analiz edildi. Dört genin en seçildi ve normalleşmesi için en kararlı gen kullanıldı. Bizim verilerimiz üç eksenli bobinleri kullanarak GMF kutuplarını ters bitki büyüme ve gen ifadesi üzerinde önemli etkileri olduğu ilk kez gösteriyor. Bu sonuçta p giden, daha yüksek bir seçici baskı haklı olabilir GMF ters bitki gelişiminde değişiklikleri uyaran katkıda hipotezini desteklemektedirlant evrim.

Bu protokolün amacı, set GMF ters kullanılan Şekil 1A gösterildiği gibi jeomanyetik alanın (GMF) ters bitki gelişimi ve Arabidopsis thaliana ekotip Col 0. Üç eksenli bobinlerin gen ifadesini etkileyebilir olmadığını değerlendirmek için bir yöntem sağlamaktır Protokolde aşama 1,5 de tarif edildiği gibi uygun bir tahrik gerilimleri (Şekil 1B), elde edilmiştir. Üç eksenli bobin boyutları ~ birkaç Petri plakaları barındırmak için ters GMF koşulları yeterli boşluk izin 2 x 2 x 2 m 3. Kontroller, aynı çevre koşullarında, normal GMF değerleri büyütülmüştür. GMF koşulları normale maruz 10 gün sonra ve ters, bitkilerin fenotipi belirgin morfolojik değişiklikler göstermiştir. Şekil 2 de gösterildiği gibi, (normal GMF koşullarında yetiştirilen yani,) kontrol bitkileri belirgin bir şekilde (Dunn-Bonferroni Sidak ve Arındırılmış Prob &lt;0,001 kök uzunlukları göstermiştir;Ters GMF maruz bitkilere göre (17.53 mm N = 32);; Student t = 10.68, df = 31) yüksek değerler (29.41 mm; SEM = 1.04 SEM = 0.58; N = 36). GMF-ters bitkilerde sürgün morfolojisi de yaprak genişlemesinin indirgenmiş gelişme göstererek değiştirilmiştir. Öğrencinin t = 31.32, df normal koşullara maruz kalan bitkiler 4.95 mm 2 (SEM 0.025, N = 54), ters GMF koşullarına maruz kalan bitkiler anlamlı gösterdi oysa (Dunn-Sidak ve Bonferroni Düzeltilmiş Prob = &lt;0.001 ortalama yaprak alanı gösterdi = 53) daha düşük yaprak alanı değerleri (3.71 mm 2, SEM = 0.032; N = 54). Bu nedenle, ters GMF koşulları Arabidopsis maruz kök uzunluğu ve yaprak alanı hem de bir azalmaya neden. Yaprak genişlemesi ve kök gelişiminin bölünmesi ve hücreler 27 uzama hem de bağlıdır. Bu nedenle, bitki gelişimi, verimlilik ve genel uygunluk &lt;optimal atış ve kök-sistem mimarisine bağlıdırsup&gt; 28. Ters GMF koşullarına maruz kalan bitkiler, indirgenmiş kök uzunluğu ve yaprak boyutu manyetik alan yoğunluğu değişimleri algılamak sadece bir sensör sisteminin varlığı mümkün olduğunu hem de gravite ile karşılaştırıldığında manyetik alan &quot;yönünde&quot; değişikliklere cevap vermek. GMF ters bitki büyümesini etkileyebilir hipotez GMF ters koşulları önemli ölçüde bitki gelişimini etkileyebilir olduğunu göstermektedir deneyler, zorlayıcı kanıtlar bulur. Morfolojik değişiklikler aynı zamanda gen ekspresyonunda değişmeler ile eşlik edilmiştir. Temizlik genler arasında, en kararlı gen uzama faktörü 1B alfa alt birim 2 idi. Genin (CRU3, COTP1, RRTF1) ilk grubu gen ekspresyonunda belirgin bir değişiklik (Şekil 3). Üç genin ekspresyonu anlamlı rezerv maruz bitkilerde yaklaşık 2.5 misli (p &lt;0,05) artmıştır Sürgünd GMF koşulları. CRU3 kök ekspresyonu normal GMF koşullara maruz kalan bitkiler köklerinin yukarı regüle ancak (P &lt;0.05) ters GMF koşulları olarak azaldı belirgin oldu. Ters (Şekil 3), normal koşullarda olarak azaldı ve GMF ters mevcudiyetinde yukarı regüle edilmiştir ve COTP1 RRTF1 için bulunmuştur. Krusiferin (12 S globulin) A&#39;nın tohumlarda en çok görülen bir depolama proteinidir thaliana ve diğer turpgillerin, ve kaba endoplazmik retikulum içinde bir ön işaret olarak sentezlenir. Daha sonra, protein, depolama vaküol 13 nakledilir. Çimlenme Fide azot bir başlangıç ​​kaynağı olarak kullanılmaktadır krusiferin, parçalanmasını gerektirir. Yük Atma bozulması krusiferin hücre yapılarını ya da hücre bileşenleri geliştirme 29,30 bozarak embriyoların gelişimi azaltır. Sonuçlarımız CRU3 üst ayarlanması ile ilişkili olduğunu göstermektedirböylece aşırı ekspresyonu GMF ters ve bu hassas, bu gen, bitki gelişiminin azalmaya neden olabilecek belirten bir alt kanat genişlemesi ve daha düşük bir kök uzunluğu. Ayrıca, GMF ters azaltılmış kök uzunluğu ile ilişkilidir köklerinde CRU3 önemli bir down-regüle, uyarmaktadır. Bakır bitkilerde önemli süreçler için temel kofaktör, ancak aşırı zararlı etkiler; Böylece, bakır taşıma fazla sentezleyen bitki büyümesini taviz. GMF bozma etkisi dolayısıyla azaltılmış bitki gelişimini açıklayan sürgün ve kökleri hem COTP1 önemli bir aşın oldu. İyon stres sıkıca hücrenin redoks durumuna bağlıdır kloroplast metabolizması, bozar. Arabidopsis olarak transkripsiyon faktörü RRTF1 31 değişikliği redoks ayarlamak yeteneği ilişkili genlerin ekspresyonu için önemlidir. Bu nedenle, ne zaman bitkiler fizyolojik ve gelişimini değiştirmek mümkün dış uyaranlara maruzal programları bu önemli transkripsiyon faktörünün bir aşın bekleniyor. GMF iptali böylece ters GMF koşulları bitkilerin yüksek oksidatif stres tepkileri gösteren sürgünler ve kökler hem RRTF1 önemli bir aşın kaynaklı. Ilginç sonuçlar oksidatif stresi dahil beş genleri analiz edilerek elde edilmiştir. Genel olarak, sürgünler çıkarılan ve analiz tüm genlerin bitkiler normal yetişen veya GMF koşulları (Şekil 4 ve Şekil 5) tersine dönmüş önemli farklılıklar (P&gt; 0.05) yoktu. Bununla birlikte, önemli bir aşağı-regülasyon, her zaman ters GMF koşullarına maruz kalan bitkilerin kökleri gözlenmiştir. Özellikle, CAT3 (Şekil 5), APX1, FSD1, RBOHD ve TAPX (Şekil 4) ile aşağı doğru düzenleme sırasına ardından yüksek down-regüle göstermiştir. Bir Çapraz toleransbiyotik ve biyotik stres biyokimyasal yollarla ilgili farklı genlerin aktivasyonu ile sağlanır. RRTF1 transkripsiyon faktörü, bu yolların 15,31 gen ekspresyonunun sinerjistik eş aktivasyonunu kolaylaştırır, ve potansiyel olarak oksidatif stres 32 dahil edilebilir. Oksijen tutucu azalır, bu nedenle, RRTF1 yukarı-regülasyonunun beklenmektedir. Kök kirleticilerin alınmasına yönelik enzim baskılanması artan oksidatif strese tepki olarak hareket eden RRTF1 yukarı regülasyonu ile ilişkilidir. CAT3, APX1 ve TAPX dramatik kök downregülasyonu FSD1 azalma ile süperoksit anyon dismutate yeteneğinde azalma eşlik eder H 2 O 2, temizlemek için kök hücreleri azalır yeteneğini gösterir. Oksidatif stres yanıtları ters GMF algı ana site gibi görünen kökleri, daha yüksektir. Şekil 1. jeomanyetik alan Tazminat sistemi. (Üç dikey eksenin her biri için sekizgen bir çift bobini içerir) (A) üç eksenli rulolar yer manyetik alanın vektör tersine çevirmek için kullanılabilir. (B) bir bilgisayar kontrollü güç kaynağı Helmholtz bobinleri her bir çiftine bağlanmıştır. (Bu rakamlar Gerilimler keyfi) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53286/53286fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 2," src="/files/ftp_upload/53286/53286fig2.jpg" /> Şekil Arabidopsis morfolojisi jeomanyetik alan bozma 2. Etkileri. Pozlama, kontrol bitkilerinin on gün sonra (normal GMF koşullara maruz kalanlar, yani) anlamlı olarak daha fazla kök uzunluğu ve daha Expan göstermekded bildiriler ters GMF koşullarına maruz kalan bitkiler ile karşılaştırıldığında. Metrik bar = 18 mm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53286/53286fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/53286/53286fig3.jpg" /> Şekil Arabidopsis gen ifadesi üzerinde jeomanyetik alan bozma 3. Etkileri. Maruz kalma on gün sonra, kontrol ve tedavi edilen bitkilerin toplam RNA ekstrakte edildi ve ekspresyon analizi için gerçek zamanlı PCR ile analiz edildi. . COTP1, Bakır Taşıma Protein1;, RRTF1, Redoks Duyarlı Transkripsiyon faktörüne 1 GMF tersine etkisi CRU3, krusiferin 3, test edilen tüm genlerin gen ifadesi ciddi bir değişikliğe neden oldu. Barlar standart hata gösterir; yıldızlarla pl arasında anlamlı (p &lt;0.05) farklılıklar gösterirters ve normal GMF şartlara maruz karıncalar. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53286/53286fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 4," src="/files/ftp_upload/53286/53286fig4.jpg" /> Şekil Arabidopsis antioksidan ilgili gen ifadesinin üzerinde jeomanyetik alan bozma 4. Etkileri. Maruz kalma on gün sonra, kontrol ve tedavi edilen bitkilerin toplam RNA izole edildi ve Gerçek Zamanlı PCR kullanılarak gen ekspresyon analizi için kullanılmıştır. GMF tersine etkisi sürgün gen ifadesinde anlamlı değişikliklere neden oldu; Bununla birlikte, ciddi bir aşağı doğru düzenleme ters GMF koşullar altında yetiştirilen bitkilerin kök gen ekspresyonu gözlenmiştir TAPX, Thylakoidal Askorbat Peroksidaz;. APX1, Askorbat Peroxidase1; FSD1, Fe Süperoksit Dismutase1; RbohD, NA. DPH / Solunum patlama oksidaz protein D Barlar standart hata gösterir; yıldız ters ve normal GMF şartlara maruz bitkiler arasında önemli (P &lt;0.05) farklılıklar gösterir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53286/53286fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 5," src="/files/ftp_upload/53286/53286fig5.jpg" /> Şekil Arabidopsis Katalaz 3 (CAT3) gen ifadesi üzerinde jeomanyetik alan bozma 5. Etkileri. Maruz kalma on gün sonra, kontrol ve tedavi edilen bitkilerin toplam RNA izole edildi ve Gerçek Zamanlı PCR kullanılarak gen ekspresyon analizi için kullanılmıştır. GMF tersine etkisi sürgün gen ifadesinde anlamlı değişikliklere neden oldu; Bununla birlikte, ciddi bir aşağı doğru düzenleme ters GMF koşullar altında yetiştirilen bitkilerin kök gen ekspresyonu gözlenmiştir. Barlar standart Erro gösterirr; yıldız ters ve normal GMF şartlara maruz bitkiler arasında önemli (P &lt;0.05) farklılıklar gösterir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53286/53286fig5large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</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.

Manyetik Alan (GMF) ve Bitki Gelişimi: GMF İptalleri Etkileri üzerine Araştırılması<em&gt; Arabidopsis thaliana</em&gt; Geliştirme ve Gen İfadesi

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 Görüntüleme.  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.

Elektroporasyon tarafından Embriyonik Fare Koklear Eksplantlarından Kültür ve Gen Transferi

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

Gelişim Biyolojisi

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.

Diyabetik Keratopatide için adenoviral Gen Tedavisi: İnsan Organ-kültürlü kornealar ve Limbal Epitel Hücreleri Yara İyileşmesi Üzerine Etkileri ve Hücre Marker İfade Kök

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.

Kordalı embriyo Mikroenjeksiyon ve Elektroporasyon<em&gt; Ciona intestinalis</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.

Kök ve Hipokotil Gelişimin Uzun Süreli Konfokal Görüntülemesi için Basit Bir Oda

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.

Embriyogenez Arabidopsis olarak karakterize bir yöntem

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.

Vitro Zigot polarizasyon, Live-hücre görüntüleme ve Arabidopsis thaliana embriyo desenlendirme için ovule ekimi

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.

Değerlendirme endokrin omurgalı Neural ağ işlevi çoklu elektrot dizileri kullanarak geliştirme bileşikler engellemeden etkilerinden

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.

Bütün Dağı takas ve Arabidopsis çiçek organ ve Siliques boyama

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.

Gen Ekspresyonu Analizi için Fare Embriyonik Kıkırdağı ve Kemiğinin Lazer Yakalama Mikrodizmesi

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.

Bir Hücre Tipine Özel Ölçekte Arabidopsis thaliana Kök Gelişimini Araştırmak Için Ribozom Affinity Arınma (TRAP) Çevirisi

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