Name: robotics and dynamic image analysis for studies of gene expression in plant tissues
Uploaded: 2010-05-05T17:00:00
Duration: 11 min 26 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Robotics and Dynamic Image Analysis for Studies of Gene Expression in Plant Tissues at JoVE.com

משכורות לתמוך במחקר סופקו על ידי מועצת סויה הברית, על ידי קרנות המדינה הפדרלי השתלט על המחקר באוניברסיטת אוהיו חקלאי / אוהיו מרכז פיתוח. מחקר זה גם נתמך בחלקו על ידי מענק מן CONACYT, מקסיקו, כדי CMHG. ציון של סימן מסחרי או מוצרים קנייניים אינו מהווה ערובה או אחריות של המוצר על ידי OSU / OARDC וגם אינה מעידה על אישור למעט מוצרים אחרים כי יכול להיות גם מתאים. כתב העת מאמר לא HCS 09-17.

<ol>
	<li>Murashige, T., Skoog, 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>Gamborg, O. L., Miller, R. A., Ojima, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nutrient+requirements+of+suspension+cultures+of+soybean+root+cells.">Nutrient requirements of suspension cultures of soybean root cells.</a> Exp Cell Res. 50, 150-158 (1968).</li><li>Finer, J. J., Vain, P., Jones, M. W., McMullen, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+the+particle+inflow+gun+for+DNA+delivery+to+plant+cells.">Development of the particle inflow gun for DNA delivery to plant cells.</a> Plant Cell Rep. 11, 232-238 (1992).</li><li>Finer, J. E., Finer, 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=A+simple+method+for+reducing+moisture+condensation+on+Petri+dish+lids.">A simple method for reducing moisture condensation on Petri dish lids.</a> Plant Cell Tiss Org. 91, 299-304 (2007).</li><li>Buenrostro-Nava, M. T., Ling, P. P., Finer, 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=Comparative+analysis+of+35S+and+Lectin+promoters+in+transgenic+soybean+tissue+using+an+automated+image+acquisition+system+and+image+analysis.">Comparative analysis of 35S and Lectin promoters in transgenic soybean tissue using an automated image acquisition system and image analysis.</a> Plant Cell Rep. 25, 290-296 (2006).</li><li>Chiera, J. M., Bouchard, R. A., Dorsey, S. L., Park, E. H., Buenrostro-Nava, M. T., Ling, P. P., Finer, 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=Isolation+of+two+highly+active+soybean+(Glycine+max+(L.)+Merr.)+promoters+and+their+characterization+using+a+new+automated+image+collection+and+analysis+system.">Isolation of two highly active soybean (Glycine max (L.) Merr.) promoters and their characterization using a new automated image collection and analysis system.</a> Plant Cell Rep. 26, 1501-1509 (2007).</li><li>Chiera, J. M., Lindbo, J. A., Finer, 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=Quantification+and+extension+of+transient+GFP+expression+by+the+co-introduction+of+a+suppressor+of+silencing.">Quantification and extension of transient GFP expression by the co-introduction of a suppressor of silencing.</a> Transgenic Res. 17, 1143-1154 (2008).</li><li>Dhillon, T., Chiera, J. M., Lindbo, J. A., Finer, 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=Quantitative+evaluation+of+six+different+viral+suppressors+of+silencing+using+image+analysis+of+transient+GFP+expression.">Quantitative evaluation of six different viral suppressors of silencing using image analysis of transient GFP expression.</a> Plant Cell Rep. 28, 639-647 (2009).</li></ol>

השימוש ברובוטיקה יש יישומים עצום היבטים שונים של חיי האדם, במיוחד, רובוטים שימשו ביעילות לבצע פעולות בסביבה מסוכנת, כדי להפוך פעילות מייגע ומורכב, וכדי לבצע משימות באופן מדויק יותר. בביולוגיה מולקולרית, ובמיוחד ביטוי מנתח גן, רובוטים יכולים לעזור לעקוב לא רק תכונות של גנים, אלא גם לצמיחה של רקמה ופיתוח לאורך זמן. תופעות ביולוגיות רבות מתרחשות באופן דינמי, אשר עשוי להיות קשה לעקוב באמצעות נקודה אחת התצפיות זמן. השימוש של הגן GFP ללימודי הביטוי מביא יתרונות נוספים עבור צפייה בתגובה רקמות וצמיחה. עבור פרוצדורות הניסוי שלנו, GFP מאפשרת לנו לעקוב אחר ביטוי גנים אותה פיסת רקמה לאורך זמן כמו גילוי ה-GFP הוא הרסני. יתר על כן, הגרסה שלנו של חלבון ה-GFP היא יציבה מספיק כדי לאפשר זיהוי, אלא גם מראה כמה מחזור כדי למזער את הצטברות ברקמות צמח, המאפשר לנו לעקוב גם את עלייתה ונפילתה של ביטוי גנים. יש לנו כבר אוסף מנוצל תמונה רובוטית שלנו מערכת ניתוח עבור מגוון רחב של יישומים. אנו צופים פוטנציאל גבוה עבור יישומים ביולוגיים רבים בהם הבנה דינמית של תופעה הוא הרצוי. לדוגמה, צמיחה והתפתחות של רקמות הצמח ניתן לעקוב באמצעות המערכת שלנו נותנת תובנה חשובה / מידע על תהליכים אלה. כמו כן, הדינמיקה של חלבון הובלה באמצעות הגנים הכתב כמו ה-GFP, ניתן דמיינו בקלות באמצעות זמן לשגות אנימציות. המתודולוגיה שתוארו בדו&quot;ח זה הוא מורכב טכנית, אבל פשוטה מבחינה מושגית. התוצאות שלנו הם חזקים ויישומים חדשים ממשיכים להתגלות.

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en">	
		
		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>ImageJ</td>
<td>Software</td>
<td>U. S. National Institutes of Health</td>
<td>&nbsp;</td>
<td><a href="http://www.rsb.info.nih.gov/ij/">http://rsbweb.nih.gov/ij/</a></td>
</tr>		</tbody>
		</table>
		</div>

robotics and dynamic image analysis for studies of gene expression in plant tissues

התבטאות גנים ברקמות הצמח הוא למד בדרך כלל על ידי מיצוי ההרסנית של תרכובות מרקמות הצמח<em&gt; במבחנה</em&gt; מנתח. השיטות שהוצגו כאן לנצל את חלבון פלואורסצנטי ירוק (<em&gt; GFP</em&gt;) גן לניטור מתמיד של ביטוי גנים החלקים זהה של רקמות, לאורך זמן.<em&gt; GFP</emגן&gt; הושם תחת שליטה הרגולציה של יזמים שונים שהוכנסו שעועית לימה רקמות cotyledonary באמצעות הפצצה החלקיקים. Cotyledons הונחו לאחר מכן על מערכת רובוטית אוסף תמונות, שכללה מיקרוסקופ פלואורסצנטי לנתח עם מצלמה דיגיטלית פלטפורמה 2 ממדית ורובוטיקה אישית מעוצבת על מנת לאפשר התקשרות בטוחה של מנות התרבות. תמונות שנאספו רקמות cotyledonary כל שעה במשך 100 שעות כדי לייצר פרופילי ביטוי עבור מקדם כל אחד. כל סדרה של אסף 100 תמונות היה נתון הראשונה יישור התמונה ידנית באמצעות ImageReady לוודא GFP-לבטא מוקדים היו שמר בעקביות בתוך השדות שנבחרו לניתוח. אזורים ספציפיים של הסדרה מדידה 300 x 400 פיקסלים, אז נבחרו לניתוח נוסף כדי לספק מדידות אינטנסיביות GFP באמצעות תוכנת ImageJ. תמונות אצווה הופרדו הערוצים אדום, ירוק וכחול GFP-לבטא אזורים זוהו באמצעות התכונה סף ImageJ. לאחר הפחתת הקרינה רקע (חיסור של ערכי האפור של אי - הבעת פיקסלים של כל פיקסל) בערוצים אדום וירוק בהתאמה, עוצמת ה-GFP היה מחושב על ידי הכפלת ממוצע בגווני אפור ערך לפיקסל במספר הכולל של ה-GFP-לבטא פיקסלים בכל הערוץ, ולאחר מכן להוסיף אותם ערכים עבור שני הערוצים אדום וירוק. ערכי ה-GFP אינטנסיביות נאספו על כל 100 נקודות זמן תשואה פרופילי הביטוי. וריאציות פרופילים GFP הביטוי נובע מהבדלים גורמים כגון חוזק האמרגן, נוכחות של מדכאי השתקה או לאופי של האמרגן. בנוסף כימות של עוצמת ה-GFP, הסדרה תמונה שימשו גם ליצירת זמן לשגות אנימציות באמצעות ImageReady. זמן לשגות אנימציות גילה כי רוב ברור של תאים מוצגת עלייה מהירה יחסית ביטוי של GFP, ואחריו ירידה איטית. תאים מסוימים המוצגים לעתים אובדן פתאומי של הקרינה, אשר עשוי להיות קשור עם מוות של תאים מהירה. תחבורה לכאורה של ה-GFP על פני קרום התא ועל הקיר לתאים סמוכים נצפתה גם. זמן לשגות אנימציות מידע נוסף ובלבד לא יכול להיות אחרת שהושגו באמצעות עוצמת GFP פרופילים או יחידה נקודת זמן אוספים התמונה.

Watch this Scientific Journal Video about Robotics and Dynamic Image Analysis for Studies of Gene Expression in Plant Tissues at JoVE.com

Robotics and Dynamic Image Analysis for Studies of Gene Expression in Plant Tissues

אנו מדווחים על שיטה הקדמה, מעקב וניתוח כמותי של ה-GFP ביטוי בתאי הצמח. שיטה זו משתמשת מערכת אישית מעוצבת רובוטיקה לאיסוף חצי תמונה רציפה של מספר גדול של דגימות, לאורך זמן. אנחנו גם מדגימים את השימוש ImageJ ו ImageReady ניתוח של סדרת תמונות.

רובוטיקה ניתוח תמונה דינאמית ללימודים של ביטוי גנים ברקמות הצמח

Gene expression in plant tissues is typically studied by destructive extraction of compounds from plant tissues for in vitro analyses. The methods ...

Research

JoVE Journal

Biology

The Preparation of Primary Hematopoietic Cell Cultures From Murine Bone Marrow for Electroporation

הכנת ראשי בתרביות תאים hematopoietic ממח העצם Murine עבור electroporation

It is becoming increasingly apparent that electroporation is the most effective way to introduce plasmid DNA or siRNA into primary cells. The Gene Pulser ...

Virus-induced Gene Silencing (VIGS) in Nicotiana benthamiana and Tomato

Virus-induced Gene Silencing VIGS in Nicotiana benthamiana and Tomato

Virus-Induced להשתקת גנים (VIGS) ב ניקוטיאנה benthamiana עגבניות

RNA interference (RNAi) is a highly specific gene-silencing phenomenon triggered by dsRNA1. This silencing mechanism uses two major classes of RNA ...

Spinal Cord Electrophysiology

חוט השדרה Electrophysiology

The neonatal mouse spinal cord is a model for studying the development of neural circuitries and locomotor movement. We demonstrate the spinal cord ...

Using the Gene Pulser MXcell Electroporation System to Transfect Primary Cells with High Efficiency

שימוש ג&#39;ין Pulser מערכת MXcell electroporation כדי Transfect תאים ראשוניים עם יעילות גבוהה

Using an Automated Cell Counter to Simplify Gene Expression Studies: siRNA Knockdown of IL-4 Dependent Gene Expression in Namalwa Cells

שימוש מונה תא אוטומטי כדי לפשט את הביטוי מחקרים ג&#39;ין: siRNA מציאה הביטוי IL 4-Gene תלויים תאים Namalwa

The use of siRNA mediated gene knockdown is continuing to be an important tool in studies of gene expression.  siRNA studies are being conducted not only ...

Paraffin-Embedded and Frozen Sections of Drosophila Adult Muscles

Paraffin-Embedded and Frozen Sections of Drosophila Adult Muscles

מדורים פרפין-Embedded קפואים של תסיסנית סקס שרירים

The molecular characterization of muscular dystrophies and myopathies in humans has revealed the complexity of muscle disease and genetic analysis of ...

In vitro Reconstitution of the Active T. castaneum Telomerase

In vitro Reconstitution of the Active T. castaneum Telomerase

ב הכינון במבחנה של ט פעילים castaneum שהטלומרז

Efforts to isolate the catalytic subunit of telomerase, TERT, in sufficient quantities for structural studies, have been met with limited success for more ...

Affinity-based Isolation of Tagged Nuclei from Drosophila Tissues for Gene Expression Analysis

Affinity-based Isolation of Tagged Nuclei from Drosophila Tissues for Gene Expression Analysis

בידוד מבוסס זיקה של תייג גרעינים מ<em&gt; דרוזופילה</em&gt; רקמות לניתוח ביטוי גנים

Drosophila melanogaster embryonic and larval tissues often contain a highly heterogeneous mixture of cell types, which can complicate the analysis of gene ...

Analysis of Global RNA Synthesis at the Single Cell Level following Hypoxia

ניתוח של גלובל RNA סינתזה ברמת התא בודד הבאות היפוקסיה

Hypoxia or lowering of the oxygen availability is involved in many physiological and pathological processes. At the molecular level, cells initiate a ...

Automated Analysis of Dynamic Ca2+ Signals in Image Sequences

Automated Analysis of Dynamic Ca2+ Signals in Image Sequences

ניתוח האוטומטי של דינמי Ca<sup&gt; 2 +</sup&gt; אותות ברצפי תמונות

Intracellular Ca2+ signals are commonly studied with fluorescent Ca2+ indicator dyes and microscopy techniques. However, quantitative analysis of Ca2+ ...