Name: investigating tissue- and organ-specific phytochrome responses using facs-assisted cell-type specific expression profiling in arabidopsis thaliana
Uploaded: 2010-05-29T14:00:00
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Lavoro in laboratorio Montgomery sulle risposte fitocromo nelle piante è sostenuta dalla National Science Foundation (non concede. MCB-0919100 per BLM) e Scienze Chimiche, Scienze geologiche e Bioscienze Divisione, Ufficio di Basic Sciences Energy, Office of Science, US Department of energia (non concedere alcuna. DE FG02 91ER20021 a BLM). Ringraziamo Melissa Whitaker per l&#39;assistenza tecnica durante le riprese e la lettura critica del manoscritto, Stephanie Costigan sperimentale per l&#39;assistenza, il Dott. Luigi Re di assistenza sviluppare e ottimizzare le Fluorescence-Activated cella ordinamento protocolli per l&#39;ordinamento di protoplasti di Arabidopsis e il Dr. Telaio Melinda per assistenza confocale microscopia. Ringraziamo Marlene Cameron per l&#39;assistenza di progettazione grafica e Bird Karen per l&#39;assistenza editoriale.

1. Crescita delle piante <ol><li> Confermato UAS-BVR GAL4 X-GFP linea trappola enhancer isolato come descritto 4 (per sintesi vedi fig. 1) e le linee di wild-type o parentale vengono seminate sul terreno, ovvero ~ 2000 semi sterilizzati per riga. </li><li> Le piante sono coltivate per 5 settimane in terra sotto illuminazione bianca di 100 μmolm -2 s -1 a 22 ° C e 70% di umidità. </li></ol> 2. Foglia di protoplasti di isolamento (adattato da Denecke e Vitale <su...

<ol>
	<li>Franklin, K. A., Quail, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phytochrome+functions+in+Arabidopsis+development.">Phytochrome functions in Arabidopsis development.</a> J. Exp. Bot. 61, 11-24 (2010).</li><li>Montgomery, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Right+place,+right+time:+Spatiotemporal+light+regulation+of+plant+growth+and+development.">Right place, right time: Spatiotemporal light regulation of plant growth and development.</a> Plant Signal Behav. 3, 1053-1060 (2008).</li><li>Laplaze, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GAL4-GFP+enhancer+trap+lines+for+genetic+manipulation+of+lateral+root+development+in+Arabidopsis+thaliana.">GAL4-GFP enhancer trap lines for genetic manipulation of lateral root development in Arabidopsis thaliana.</a> J. Exp. Bot. 56, 2433-2442 (2005).</li><li>Costigan, S., Warnasooriya, S. N., Montgomery, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Root-localized+phytochrome+chromophore+synthesis+is+required+for+tissue-specific+photoregulation+of+root+elongation+and+impacts+sensitivity+to+jasmonic+acid+in+Arabidopsis+thaliana.">Root-localized phytochrome chromophore synthesis is required for tissue-specific photoregulation of root elongation and impacts sensitivity to jasmonic acid in Arabidopsis thaliana.</a> , .</li><li>Lagarias, D. M., Crepeau, M. W., Maines, M. D., Lagarias, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+photomorphogenesis+by+expression+of+mammalian+biliverdin+reductase+in+transgenic+Arabidopsis+plants.">Regulation of photomorphogenesis by expression of mammalian biliverdin reductase in transgenic Arabidopsis plants.</a> Plant Cell. , 675-688 (1997).</li><li>Montgomery, B. L., Yeh, K. C., Crepeau, M. W., Lagarias, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modification+of+distinct+aspects+of+photomorphogenesis+via+targeted+expression+of+mammalian+biliverdin+reductase+in+transgenic+Arabidopsis+plants.">Modification of distinct aspects of photomorphogenesis via targeted expression of mammalian biliverdin reductase in transgenic Arabidopsis plants.</a> Plant Physiol. 121, 629-639 (1999).</li><li>Warnasooriya, S. N., Montgomery, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detection+of+spatial-specific+phytochrome+responses+using+targeted+expression+of+biliverdin+reductase+in+Arabidopsis.">Detection of spatial-specific phytochrome responses using targeted expression of biliverdin reductase in Arabidopsis.</a> Plant Physiol. 149, 424-433 (2009).</li><li>Warnasooriya, S. N., Porter, K. J., Montgomery, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Light-dependent+anthocyanin+accumulation+and+phytochromes+in+Arabidopsis+thaliana.">Light-dependent anthocyanin accumulation and phytochromes in Arabidopsis thaliana.</a> , .</li><li>Denecke, J., Vitale, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+protoplasts+to+study+protein+synthesis+and+transport+by+the+plant+endomembrane+system.">The use of protoplasts to study protein synthesis and transport by the plant endomembrane system.</a> Methods Cell Biol. 50, 335-348 (1995).</li><li>Birnbaum, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+type-specific+expression+profiling+in+plants+via+cell+sorting+of+protoplasts+from+fluorescent+reporter+lines.">Cell type-specific expression profiling in plants via cell sorting of protoplasts from fluorescent reporter lines.</a> Nat. Methods. 2, 615-619 (2005).</li><li>Ma, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Light+control+of+Arabidopsis+development+entails+coordinated+regulation+of+genome+expression+and+cellular+pathways.">Light control of Arabidopsis development entails coordinated regulation of genome expression and cellular pathways.</a> Plant Cell. 13, 2589-2607 (2001).</li><li>Chen, M., Chory, J., Fankhauser, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Light+signal+transduction+in+higher+plants.">Light signal transduction in higher plants.</a> Annu. Rev. Genet. 38, 87-117 (2004).</li><li>Ulm, R., &amp;amp, N. a. g. y., F, . <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Signalling+and+gene+regulation+in+response+to+ultraviolet+light.">Signalling and gene regulation in response to ultraviolet light.</a> Curr. Opin. Plant Biol. 8, 477-482 (2005).</li><li>Ma, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organ-specific+expression+of+Arabidopsis+genome+during+development.">Organ-specific expression of Arabidopsis genome during development.</a> Plant Physiol. 138, 80-91 (2005).</li><li>Neff, M. M., Fankhauser, C., &amp;amp, C. h. o. r. y., J, . <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Light:+an+indicator+of+time+and+place.">Light: an indicator of time and place.</a> Genes Dev. 14, 257-271 (2000).</li><li>Birnbaum, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+gene+expression+map+of+the+Arabidopsis+root.">A gene expression map of the Arabidopsis root.</a> Science. 302, 1956-1960 (2003).</li></ol>

Profili di espressione genica attraverso microarray (1) ha indicato che oltre il 30% dei geni in piantine di Arabidopsis sono regolati luce 11 e (2) ha identificato un vasto gruppo di geni che codificano le proteine ​​luce di trasduzione del segnale coinvolte nella cascata di segnalazione fitocromo 12, 13 . Tali esperimenti suggeriscono che la luce induce cambiamenti rapidi e lungo termine espressione genica. Ogni pool di fitocromi può controllare solo un sottoinsieme di risposte di sviluppo e...

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		<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>Anti-BVR antibody</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>QED Bioscience Inc.</td>
<td>56257-100</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Cellulase &#x201C;Onozuka&#x201D; R-10</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>SERVA Electrophoresis GmbH, Crescent Chemical Company</td>
<td>MSPC 0930</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Gamborg&#x2019;s B5 basal salt mixture</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma</td>
<td>G5768</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Macerozyme R-10</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>SERVA Electrophoresis GmbH, Crescent Chemical Company</td>
<td>PTC 001</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>MES, low moisture content</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma</td>
<td>M3671</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Murashige and Skoog salts</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Caisson Laboratories</td>
<td>74904</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Phytablend</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Caisson Laboratories</td>
<td>28302</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>RNeasy Plant Minikit</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Qiagen</td>
<td>16419</td>
<td>&nbsp;</td>		</tbody>
		</table>
		</div>

investigating tissue- and organ-specific phytochrome responses using facs-assisted cell-type specific expression profiling in arabidopsis thaliana

Media luce una serie di processi evolutivi e adattativi per tutto il ciclo di vita di una pianta. Le piante utilizzano la luce di assorbimento delle molecole chiamate fotorecettori di senso e di adattarsi alla luce. Il rosso / lontano-rosso che assorbono la luce fotorecettori fitocromo sono stati studiati ampiamente. Fitocromi esistere come una famiglia di proteine ​​con funzioni diverse e sovrapposte in tutti i sistemi vegetali superiori in cui sono stati studiati<sup&gt; 1</sup&gt;. Fitocromo-mediata risposte luce, che vanno dalla germinazione del seme attraverso la fioritura e la senescenza, sono spesso localizzate a specifici tessuti vegetali o organi<sup&gt; 2</sup&gt;. Nonostante la scoperta e la spiegazione delle funzioni individuali e fitocromo in esubero mediante analisi mutazionale, report conclusivi su siti distinti photoperception e dei meccanismi molecolari di piscine localizzata di fitocromi che mediano le risposte fitocromo spazio-specifici sono limitati. Abbiamo progettato esperimenti basati su ipotesi che i siti specifici di photoperception fitocromo regolano tessuti e organi specifici aspetti della fotomorfogenesi, e che le piscine localizzato fitocromo impegnarsi distinti sottoinsiemi di geni bersaglio a valle in cellula-segnalazione cellulare. Abbiamo sviluppato un approccio biochimico per ridurre selettivamente fitocromi funzionale in un organo o tessuto-specifica all&#39;interno di piante transgeniche. I nostri studi si basano su un bipartito enhancer-trap approccio che si traduce in transattivazione dell&#39;espressione di un gene sotto il controllo della sequenza di attivazione a monte (UAS) elemento dal attivatore trascrizionale GAL4<sup&gt; 3</sup&gt;. La biliverdina reduttasi (<em&gt; BVR</em&gt; Gene) sotto il controllo delle scuole universitarie professionali è mantenuto in silenzio, in assenza di GAL4 transattivazione nella UAS-BVR genitore<sup&gt; 4</sup&gt;. Incroci genetici tra un UAS-BVR linea transgenica e un GAL4-GFP risultato trappola enhancer linea in un&#39;espressione specifica del<em&gt; BVR</emGene&gt; nelle cellule segnato da<em&gt; GFP</em&gt; Espressione<sup&gt; 4</sup&gt;. Accumulo BVR in Arabidopsis risultati piante in carenza cromoforo fitocromo<em&gt; In planta</em<sup&gt; 5-7</sup&gt;. Così, piante transgeniche che abbiamo prodotto mostra GAL4-dipendente l&#39;attivazione del<em&gt; BVR</em&gt; Gene, con conseguente inattivazione della biochimica fitocromo, così come GAL4-dipendente<em&gt; GFP</em&gt; Espressione. Fotobiologiche analisi genetiche e molecolari<em&gt; BVR</em&gt; Linee transgeniche stanno dando comprensione tessuto e organo-specifiche fitocromo-mediata risposte che sono state associate con siti corrispondenti di photoperception<sup&gt; 4, 7, 8</sup&gt;. Fluorescenza separazione delle cellule attivate (FACS) di GFP-positive, enhancer-trap-indotta<em&gt; BVR</em&gt; Che esprimono protoplasti impianto accoppiato con cellula-tipo-specifici profili di espressione genica attraverso l&#39;analisi microarray viene utilizzato per identificare i putativi geni target a valle coinvolti nella mediazione risposte fitocromo spazio-specifiche. Questa ricerca sta ampliando la nostra comprensione dei siti di percezione della luce, i meccanismi attraverso i quali diversi tessuti o organi cooperare in luce regolata la crescita delle piante e lo sviluppo, e avanzando la dissezione molecolare dei complessi fitocromo-mediata cellula-cellula cascate di segnalazione.

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Investigating Tissue- and Organ-specific Phytochrome Responses using FACS-assisted Cell-type Specific Expression Profiling in Arabidopsis thaliana

Le basi molecolari delle risposte fitocromo spazio-specifica è indagato con le piante transgeniche che presentano tessuti e carenze fitocromo organo-specifiche. L&#39;isolamento di cellule specifiche esporre indotte esaurimento fitocromo cromoforo da Fluorescence-Activated cella Ordinamento seguita da analisi di microarray viene utilizzata per identificare i geni coinvolti nello spazio-risposte specifiche fitocromo.

Indagare tessuti e risposte fitocromo organo-specifici utilizzando FACS-Cell-assistita di tipo profili specifici di espressione in Arabidopsis thaliana</em

Light mediates an array of developmental and adaptive processes throughout the life cycle of a plant. Plants utilize light-absorbing molecules called ...

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