Name: glycan profiling of plant cell wall polymers using microarrays
Uploaded: 2012-12-17T13:00:00
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IEM desidera ringraziare il Danish Research Council (FTP e FNU) per il finanziamento. ERL riconosce il sostegno di un DP ARC sovvenzione. AB riconosce il sostegno del Centro di Eccellenza in ARC Plant Cell sovvenzione Mura.

1. Raccolta e preparazione dei tessuti <ol><li> Raccogliere 100 mg di peso fresco tessuti vegetali (almeno 10 mg di peso secco) almeno in triplicato per ogni tessuto di interesse. I passaggi seguenti descrivono la preparazione di materiale della parete cellulare nei tessuti vegetali. Nel caso di tessuti di stoccaggio, un-wanted amido viene enzimaticamente rimosso prima di procedere con l&#39;estrazione di polimeri della parete cellulare come descritto in precedenza 13. </li><li> Omogeneizzare i campioni ad ...

<ol>
	<li>Carpita, N. C., Gibeaut, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+models+of+primary+cell+walls+in+flowering+plants:+consistency+of+molecular+structure+with+the+physical+properties+of+the+walls+during+growth.">Structural models of primary cell walls in flowering plants: consistency of molecular structure with the physical properties of the walls during growth.</a> Plant J. 3, 1-30 (1993).</li><li>Somerville, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biofuels.">Biofuels.</a> Curr. Biol. 17, 115-119 (2007).</li><li>Willats, W. G., Orfila, C., Limberg, G., 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=Modulation+of+the+degree+and+pattern+of+methyl-esterification+of+pectic+homogalacturonan+in+plant+cell+walls.+implications+for+pectin+methyl+esterase+action,+matrix+properties,+and+cell+adhesion.">Modulation of the degree and pattern of methyl-esterification of pectic homogalacturonan in plant cell walls. implications for pectin methyl esterase action, matrix properties, and cell adhesion.</a> J. Biol. Chem. 276, 19404-19413 (2001).</li><li>Doblin, M. S., Pettolino, F., Bacic, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plant+cell+walls:+the+skeleton+of+the+plant+world.">Plant cell walls: the skeleton of the plant world.</a> Functional Plant Biology. 37, 357-381 (2010).</li><li>Carpita, N., Tierney, M., Campbell, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+biology+of+the+plant+cell+wall:+searching+for+the+genes+that+define+structure,+architecture+and+dynamics.">Molecular biology of the plant cell wall: searching for the genes that define structure, architecture and dynamics.</a> Plant Molecular Biology. 47, 1-5 (2001).</li><li>Sarria, R., Wagner, T. A., O'Neill, M. A., Faik, 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=Characterization+of+a+family+of+Arabidopsis+genes+related+to+xyloglucan+fucosyltransferase1.">Characterization of a family of Arabidopsis genes related to xyloglucan fucosyltransferase1.</a> Plant Physiol. 127, 1595-1606 (2001).</li><li>Somerville, C., Bauer, S., Brininstool, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toward+a+systems+approach+to+understanding+plant+cell+walls.">Toward a systems approach to understanding plant cell walls.</a> Science. 306, 2206-2211 (2004).</li><li>Willats, W. G. T., Knox, J. P., Rose, J. K. 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J., 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=High-throughput+mapping+of+cell-wall+polymers+within+and+between+plants+using+novel+microarrays.">High-throughput mapping of cell-wall polymers within and between plants using novel microarrays.</a> The Plant J. 50, 1118-1128 (2007).</li><li>S&#248;rensen, I., Willats, W. G. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Screening+and+characterization+of+plant+cell+walls+using+carbohydrate+microarrays.">Screening and characterization of plant cell walls using carbohydrate microarrays.</a> Methods Mol. Biol. 715, 115-121 (2011).</li><li>Moller, I. E., Licht, D. e. F. i. n. e., Harholt, H. H., J, , 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+dynamics+of+plant+cell-wall+polysaccharide+decomposition+in+leaf-cutting+ant+fungus+gardens.">The dynamics of plant cell-wall polysaccharide decomposition in leaf-cutting ant fungus gardens.</a> PLoS One. 6 (3), e17506 (2011).</li><li>Pettolino, F. A., Walsh, C., Fincher, G. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemical+procedures+for+the+determination+of+polysaccharide+composition+of+plant+cell+walls.">Chemical procedures for the determination of polysaccharide composition of plant cell walls.</a> Nature Protocols. , (2012).</li><li>Clausen, M. H., Willats, W. G. T., Knox, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthetic+methyl+hexagalacturonate+hapten+inhibitors+of+anti-homogalacturonan+monoclonal+antibodies+LM7,+JIM5+and+JIM7.">Synthetic methyl hexagalacturonate hapten inhibitors of anti-homogalacturonan monoclonal antibodies LM7, JIM5 and JIM7.</a> Carbohydrate Res. 338, 1797-1800 (2003).</li><li>Verhertbruggen, Y., Marcus, S. E., Haeger, 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=Developmental+complexity+of+arabinan+polysaccharides+and+their+processing+in+plant+cell+walls.">Developmental complexity of arabinan polysaccharides and their processing in plant cell walls.</a> Plant J. 59, 413-425 (2009).</li><li>Heimburg-Molinaro, J., Song, X., Smith, D. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=UNIT+12.10+Preparation+and+Analysis+of+Glycan+Microarray.">UNIT 12.10 Preparation and Analysis of Glycan Microarray.</a> Current Protocols in Protein Science. , (2011).</li><li>McCartney, L., Blake, A., Flint, J., 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=Differential+recognition+of+plant+cell+walls+by+microbial+xylan-specific+carbohydrate-binding+modules.">Differential recognition of plant cell walls by microbial xylan-specific carbohydrate-binding modules.</a> PNAS. 103, 4765-4770 (2006).</li><li>Ca&#241;o-Delgado, A. I., Metzlaff, K., Bevan, 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=The+eli1+mutation+reveals+a+link+between+cell+expansion+and+secondary+cell+wall+formation+in+Arabidopsis+thaliana.">The eli1 mutation reveals a link between cell expansion and secondary cell wall formation in Arabidopsis thaliana.</a> Development. 127, 3395-3405 (2000).</li><li>Manabe, Y., Nafisi, M., Verhertbruggen, Y., 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=Loss-of-Function+Mutation+of+REDUCED+WALL+ACETYLATION2+in+Arabidopsis+Leads+to+Reduced+Cell+Wall+Acetylation+and+Increased+Resistance+to+Botrytis+cinerea.">Loss-of-Function Mutation of REDUCED WALL ACETYLATION2 in Arabidopsis Leads to Reduced Cell Wall Acetylation and Increased Resistance to Botrytis cinerea.</a> Plant Physiology. 155, 1068-1078 (2011).</li><li>Updegraff, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Semimicro+determination+of+cellulose+in+biological+materials.">Semimicro determination of cellulose in biological materials.</a> Anal. Biochem. 32, 420-424 (1969).</li><li>21Moller, I., Marcus, S. E., Haeger, 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=High-throughput+screening+of+monoclonal+antibodies+against+plant+cell+wall+glycans+by+hierarchial+clustering+of+their+carbohydrate+microarray+binding+profiles.">High-throughput screening of monoclonal antibodies against plant cell wall glycans by hierarchial clustering of their carbohydrate microarray binding profiles.</a> Glycoconjugate Journal. 25, 37-48 (2007).</li><li>S&#248;rensen, I., Pettolino, F. A., Wilson, S. M., 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=Mixed+linkage+(1&#8594;3),(1&#8594;4)-&#946;-D-glucan+is+not+unique+to+the+Poales+and+is+an+abundant+component+of+Equisetum+arvense+cell+walls.">Mixed linkage (1&#8594;3),(1&#8594;4)-&#946;-D-glucan is not unique to the Poales and is an abundant component of Equisetum arvense cell walls.</a> Plant J. 54 (13), 510-521 (2008).</li><li>Domozych, D. S., S&#248;rensen, I., Willats, W. G. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+distribution+of+cell+wall+polymers+during+antheridium+development+and+spermatogenesis+in+the+Charophycean+green+alga,+Chara.">The distribution of cell wall polymers during antheridium development and spermatogenesis in the Charophycean green alga, Chara.</a> 2104, 1045-1056 (2009).</li><li>Singh, B., Avci, U., Eichler Inwood, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+specialized+outer+layer+of+the+primary+cell+wall+joins+elongating+cotton+fibers+into+tissue-like+bundles.">A specialized outer layer of the primary cell wall joins elongating cotton fibers into tissue-like bundles.</a> Plant Physiol. 150, 684-699 (2009).</li><li>&#216;bro, J., S&#248;rensen, I., Derkx, P., 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=High-throughput+screening+of+Erwinia+chrysanthemi+pectin+methylesterase+variants+using+carbohydrate+microarrays.">High-throughput screening of Erwinia chrysanthemi pectin methylesterase variants using carbohydrate microarrays.</a> Proteomics. 9, 1861-1868 (2009).</li></ol>

CoMPP è un metodo rapido e sensibile per la profilatura della composizione glicano di centinaia di piante derivate da campioni in una questione di giorni. Questo metodo integra le piattaforme di batteri o mammiferi già disponibili matrice glycan for high-throughput screening di interazioni di carboidrati composti da glicano proteine ​​leganti, come lectine, recettori e anticorpi 16. Con una grande diversità di sonde disponibili per rilevare glicani parete cellulare, è possibile ottenere informazioni d...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nome del reagente </td><td> Azienda </td><td> Numero di catalogo </td><td> Commenti (opzionale) </td></tr><tr><td> 3 millimetri perline in metallo duro </td><td> Qiagen </td><td> 69997 </td><td></td></tr><tr><td> Microprovette Collection (1,2 mm) </td><td> Qiagen </td><td> 19560 </td><td> Provette da 1,5 ml microcentrifuga può anche essere usato </td></tr><tr><td> Qiagen TissueLyser II </td><td> Qiagen </td><td> 85300 </td><td></td></tr><tr><td> 3 biglie di vetro millimetri </td><td> Sigma Aldrich </td><td> Z143928 </td><td></td></tr><tr><td> CDTA </td><td> Sigma Aldrich </td><td> 34588 </td><td></td></tr><tr><td> Ossido di cadmio </td><td> Sigma Aldrich </td><td> 202894 </td><td></td></tr><tr><td> 1,2-diamminoetano </td><td> Sigma Aldrich </td><td> 03550 </td><td></td></<html> tr&gt; <tr><td> Nitrocellulosa membrana (dimensione dei pori 0,22 um) </td><td> GE-acqua &amp; Process Technologies </td><td> EP2HY00010 </td><td> diverse membrane pori di dimensioni sono adatte per i tipi di pin diversi </td></tr><tr><td> Xact II micro-distributore robot </td><td> Labnext </td><td> 001A </td><td> la Xact II robot è stato dotato di un costume 20 x 20 cm Piatto ceramica a cui è attaccata la membrana di nitrocellulosa </td></tr><tr><td> Xtend perni microarray RM </td><td> Labnext </td><td> 0037-350 </td><td> perni devono essere idonei per individuare sulle membrane </td></tr><tr><td> 384 micropiastra pozzetti (polipropilene) </td><td> Greiner </td><td> 781207 </td><td></td></tr><tr><td> Anticorpi monoclonali anti-glicani </td><td> Sonde vegetali / CarboSource / Biosupplies </td><td></td><td> Siti; PlantProbes ( <a href="http://www.plantprobes.net" target="_blank">www.plantprobes.net</a> ), Carbosource (ww.carbosource.net &quot;target =&quot; _blank &quot;&gt; www.carbosource.net) e Biosupplies ( <a href="http://www.biosupplies.com.au" target="_blank">www.biosupplies.com.au</a> ). </td></tr><tr><td> Anti-IgG Rat (molecola intera) - anticorpi perossidasi prodotto in capra. </td><td> Sigma </td><td> A9037 </td><td> il tipo di anticorpi secondari dipende l&#39;anticorpo primario utilizzato (ad esempio sollevata in ratto, topo, ecc capra). </td></tr><tr><td> SIGMA VELOCE 3,3 &#39;-diaminobenzidina compresse </td><td> Sigma </td><td> D4293 </td><td> il tipo di reagente sviluppo dipende anticorpi secondari utilizzati e il metodo di rilevamento (colorimetrica, o chemiluminecent). </td></tr><tr><td> SuperSignal Ovest Substrato Pico Chemiluminescente </td><td> Thermoscientific </td><td> 34080 </td><td> vedi sopra </td></tr><tr><td> Xplore Software Image Processing </td><td> LabNext </td><td> 008 </td><td> molti tipi di software con gli strumenti automatici di gridding sono disponibiliper misurare il valore di pixel di spot microarray. </td></tr><tr><td> Polisaccaridi vegetali </td><td> Sigma / Megazyme </td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

glycan profiling of plant cell wall polymers using microarrays

Pareti delle cellule vegetali sono matrici complesse di glicani eterogenee che svolgono un ruolo importante nella fisiologia e sviluppo di impianti e di fornire le materie prime per le società umane (ad esempio, industria del legno, della carta, tessile e biocarburanti) 1,2. Tuttavia, la comprensione la biosintesi e la funzione di tali componenti rimane difficile. Glicani parete cellulare sono chimicamente e conformazione diversa a causa della complessità dei loro elementi costitutivi, i residui di glicosil. Questi legami modulo in più posizioni e differiscono in struttura ad anello, configurazione isomerica anomerico, e in aggiunta, sono sostituiti con un array di non-zucchero residui. Glicano composizione varia in cella e / o tipi di tessuto o anche sottodomini di una singola cella parete 3. Inoltre, la composizione è anche modificato durante lo sviluppo 1, o in risposta a stimoli ambientali 4. In excesso di 2.000 geni hanno pareti cellulari vegetali sono matrici complesse di glicani eterogenei stati previsti di essere coinvolti nella biosintesi della parete cellulare glicano e la modifica in Arabidopsis 5. Tuttavia, relativamente pochi dei geni biosintetici sono stati caratterizzati funzionalmente 4,5. Reverse approcci genetica sono difficili perché i geni sono spesso differenzialmente espressi, spesso a livelli bassi, tra i tipi di cellule 6. Inoltre, gli studi mutanti sono spesso ostacolati da ridondanza genica o meccanismi di compensazione per garantire un&#39;adeguata funzione della parete cellulare è mantenuta 7. Così nuovi approcci sono necessari per caratterizzare rapidamente la vasta gamma di strutture glycan e per facilitare approcci di genomica funzionale per la biosintesi della parete cellulare comprensione e la modifica. Gli anticorpi monoclonali (mAb) 8,9 sono emersi come un importante strumento per definire l&#39;assetto glicano e la distribuzione negli impianti. Questi riconoscono distepitopi inct presenti all&#39;interno di classi principali di glicani delle cellule delle piante da parete, comprese le pectine, xyloglucans, xylans, mannani, glucani e arabinogalactans. Recentemente il loro uso è stato esteso a grandi esperimenti di screening per determinare la quantità relativa di glicani in una vasta gamma di tipi di tessuto vegetale e contemporaneamente 9,10,11. Qui vi presentiamo un microarray basato su metodo di screening glicano chiamato completa Microarray Profiling Polymer (CoMPP) (Figure 1 e 2) 10,11 che consente più campioni (100 sec) per essere schermati con una piattaforma microarray miniaturizzato con il reagente ridotta e volumi di campione. I segnali piatte su microarray può essere formalmente quantificato per dare semi-quantitativi i dati relativi verificarsi glicano epitopo. Questo approccio è adatto per tenere traccia delle modifiche glycan in sistemi biologici complessi 12 e fornendo una visione globale della composizione della parete cellulare in particolare quando prima conoscenza of questo non è disponibile.

La relativa abbondanza di glicani in sei tipi di tessuto (filamenti antera, polline, ovaie, petali, sepali e lo stigma) di Nicotiana alata fiori è stata determinata utilizzando CoMPP. La Figura 3A mostra un microarray rappresentante che è stato sondato con mAb specifico per JIM5 parzialmente (basso) methylesterified homogalacturonan (HG), un epitopo che si verifica su polisaccaridi pectiche 14. Il JIM5 epitopo viene rilevato in estratti CDTA di tutti i tessuti floreali è tuttavia più alta e più ...

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Glycan Profiling of Plant Cell Wall Polymers using Microarrays

Una tecnica chiamata<strong&gt; C</strong&gt; Omprehensive<strong&gt; M</strong&gt; Icroarray<strong&gt; P</strongOlymer&gt; Profiling (CoMPP) per la caratterizzazione dei glicani della parete delle cellule vegetali è descritto. Questo metodo combina la specificità degli anticorpi monoclonali diretti ad epitopi definiti glicano-miniatura con una piattaforma microarray analisi di screening che consente di occorrenza glicano in un&#39;ampia gamma di contesti biologici.

Profiling Glycan dei polimeri cellula vegetale da parete usando i microarrays

Plant cell walls are complex matrixes of heterogeneous glycans which play an important role in the physiology and development of plants and provide the ...

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Bacterial Gene Expression Analysis Using Microarrays

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