Name: glycan profiling of plant cell wall polymers using microarrays
Uploaded: 2012-12-17T13:00:00
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IEM gustaría reconocer el Consejo Danés de Investigación (FTP y FNU) para su financiación. ERL reconoce el apoyo de una subvención de ARC DP. AB reconoce el apoyo del Centro ARC de Excelencia en Plant Cell Paredes subvención.

1. Colección de tejidos y preparación <ol><li> Recoger 100 mg de peso fresco de los tejidos vegetales (un mínimo de 10 mg de peso seco) al menos por triplicado para cada tejido de interés. Los pasos siguientes describen la preparación de material de la pared celular de los tejidos vegetativos. En el caso de los tejidos de almacenamiento, no deseado almidón es enzimáticamente eliminado antes de proceder con la extracción de los polímeros de la pared celular como se ha descrito previamente 13. </li><...

<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. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecules+in+context:+probes+for+cell+wall+analysis.">Molecules in context: probes for cell wall analysis.</a> The Plant Cell Wall. , 92-110 (2003).</li><li>Pattathil, S., Avci, U., Baldwin, D., 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+Comprehensive+Toolkit+of+Plant+Cell+Wall+Glycan-Directed+Monoclonal+Antibodies.">A Comprehensive Toolkit of Plant Cell Wall Glycan-Directed Monoclonal Antibodies.</a> Plant Physiology. 153, 514-525 (2010).</li><li>Moller, I. E., S&#248;rensen, I., Bernal, A. 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 es un método rápido y sensible para perfilar la composición glicanos de cientos de plantas derivadas de las muestras en cuestión de días. Este método complementa las plataformas de glicano ya disponibles bacterianas o de mamíferos de matriz para cribado de alto rendimiento de las interacciones de hidratos de carbono con glicanos de proteínas de unión tales como lectinas, receptores, y anticuerpos 16. Con una gran diversidad de sondas disponibles para la detección de glucanos de la pared celula...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nombre del reactivo </td><td> Empresa </td><td> Número de catálogo </td><td> Comentarios (opcional) </td></tr><tr><td> 3 mm de carburo de tungsteno bolas </td><td> Qiagen </td><td> 69997 </td><td></td></tr><tr><td> Colección de microtubos (1,2 mm) </td><td> Qiagen </td><td> 19560 </td><td> 1,5 ml tubos de microcentrífuga también se puede utilizar </td></tr><tr><td> Qiagen TissueLyser II </td><td> Qiagen </td><td> 85300 </td><td></td></tr><tr><td> 3 perlas de vidrio mm </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> Óxido de cadmio </td><td> Sigma Aldrich </td><td> 202894 </td><td></td></tr><tr><td> 1,2-diaminoetano </td><td> Sigma Aldrich </td><td> 03550 </td><td></td></<html> tr&gt; <tr><td> Membrana de nitrocelulosa (0,22 micras de tamaño de poro) </td><td> GE Water &amp; Process Technologies </td><td> EP2HY00010 </td><td> diferentes membranas de tamaño de poro son adecuados para diferentes tipos de anclaje </td></tr><tr><td> Xact II microarrayer robot </td><td> Labnext </td><td> 001A </td><td> la Xact II robot fue equipado con una costumbre 20 x 20 cm de placa cerámica a la que se une la membrana de nitrocelulosa </td></tr><tr><td> Xtend pins RM microarrays </td><td> Labnext </td><td> 0037-350 </td><td> pins deben ser adecuados para manchas en membranas </td></tr><tr><td> Placas de microtitulación de 384 pocillos (polipropileno) </td><td> Greiner </td><td> 781207 </td><td></td></tr><tr><td> Anti-glicanos anticuerpos monoclonales </td><td> Sondas vegetales / CarboSource / Biosupplies </td><td></td><td> Sitios Web; 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) y Biosupplies ( <a href="http://www.biosupplies.com.au" target="_blank">www.biosupplies.com.au</a> ). </td></tr><tr><td> IgG anti-rata (molécula completa) - anticuerpo peroxidasa producida en cabra. </td><td> Sigma </td><td> A9037 </td><td> el tipo de anticuerpos secundarios depende del anticuerpo primario utilizado (por ejemplo, criado en rata, ratón de cabra, etc,). </td></tr><tr><td> SIGMA RÁPIDO 3,3 &#39;-diaminobenzidina tabletas </td><td> Sigma </td><td> D4293 </td><td> el tipo de desarrollo de reactivo depende de los anticuerpos secundarios utilizados y el método de detección (colourmetric, o chemiluminecent). </td></tr><tr><td> SuperSignal West Pico Substrato quimioluminiscente </td><td> Thermoscientific </td><td> 34080 </td><td> véase anteriormente </td></tr><tr><td> Xplore Software de procesamiento de imágenes </td><td> LabNext </td><td> 008 </td><td> muchos tipos de software con herramientas automáticas de grillado disponiblespara medir el valor de píxel de manchas de microarrays. </td></tr><tr><td> Polisacáridos de plantas </td><td> Sigma / Megazyme </td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

glycan profiling of plant cell wall polymers using microarrays

Paredes celulares de las plantas son matrices complejas de los glicanos heterogéneos, que desempeñan un papel importante en la fisiología y el desarrollo de las plantas y proporcionar las materias primas para las sociedades humanas (por ejemplo, industrias de la madera, papel, textiles y de biocombustibles) 1,2. Sin embargo, la comprensión de la biosíntesis y función de estos componentes sigue siendo un reto. Glucanos de la pared celular son químicamente y conformacionalmente diversa debido a la complejidad de sus bloques de construcción, los residuos de glicosilo. Estos forman uniones en las posiciones múltiples y difieren en estructura de anillo, configuración isomérica o anomérico, y además, están sustituidos con una matriz de no azúcar residuos. Glycan composición varía en células diferentes y / o tipos de tejidos o incluso sub-dominios de una sola célula de la pared 3. Además, su composición también se modifica durante el desarrollo 1, o en respuesta a señales ambientales 4. En exproceso de 2.000 genes tienen paredes celulares de las plantas son matrices complejas de los glicanos heterogéneos ha previsto que participen en la biosíntesis de la pared celular y la modificación de glicanos en Arabidopsis 5. Sin embargo, relativamente pocos de los genes biosintéticos se han caracterizado funcionalmente 4,5. Ida y enfoques de genética son difíciles debido a que los genes son a menudo expresados ​​diferencialmente, a menudo a niveles bajos, entre los tipos de células 6. Además, los estudios mutantes son a menudo obstaculizado por la redundancia de genes o mecanismos compensatorios para asegurar el funcionamiento adecuado de la pared celular se mantiene 7. Así, nuevos enfoques son necesarios para caracterizar rápidamente la diversa gama de estructuras de glucanos y para facilitar enfoques de la genómica funcional para la biosíntesis de la pared celular y la comprensión modificación. Los anticuerpos monoclonales (mAbs) 8,9 han surgido como una herramienta importante para determinar la estructura de glicano y distribución en las plantas. En ellos se reconoce distINCT presentes dentro de las principales categorías de glicanos la pared celular vegetal, incluidas las pectinas, xiloglucanos, xilanos, mananos, glucanos y arabinogalactanos epítopos. Recientemente su uso se ha extendido a los experimentos de cribado a gran escala para determinar la abundancia relativa de los glicanos en una amplia gama de plantas y tipos de tejidos simultáneamente 9,10,11. Aquí presentamos un método basado en micromatrices glicano exploración llamada integral Microarray de perfiles de polímero (CoMPP) (Figuras 1 y 2) 10,11 que permite múltiples muestras (100 segundos) para ser seleccionados utilizando una plataforma de microarrays miniaturizado con reactivo reducida y volúmenes de muestra. Las señales de punto del microarray puede ser formalmente cuantificados para dar semi-cuantitativos de los datos sobre la ocurrencia glycan epítopos. Este método es muy adecuado para el seguimiento de los cambios en glicanos complejos sistemas biológicos 12 y que proporciona una visión global de la composición de la pared celular en particular cuando el conocimiento previo of este no estará disponible.

La abundancia relativa de los glicanos en seis tipos de tejido (filamentos de anteras, polen, ovarios, pétalos, sépalos y el estigma) de Nicotiana alata flores se determinó usando CoMPP. La Figura 3A muestra un microarray representante que se ha sondeado con mAb específico para JIM5 parcialmente (bajo) methylesterified homogalacturonan (HG), un epítopo que se produce en polisacáridos pécticos 14. El epítopo JIM5 se detecta en extractos CDTA de todos los tejidos de las flores sin embargo es m?...

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Glycan Profiling of Plant Cell Wall Polymers using Microarrays

Una técnica llamada<strong&gt; C</strong&gt; Omprehensive<strong&gt; M</strong&gt; Icroarray<strong&gt; P</strongProfiling&gt; olymer (CoMPP) para la caracterización de los glicanos la pared celular vegetal se describe. Este método combina la especificidad de los anticuerpos monoclonales dirigidos a epítopos definidos glicano con una miniatura plataforma de microarrays analítico que permite detección de la ocurrencia de glicanos en una amplia gama de contextos biológicos.

Perfiles de Polímeros Glycan la pared celular vegetal utilizando 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 ...

Research

JoVE Journal

Biology

Bacterial Gene Expression Analysis Using Microarrays

Gen bacteriano y Análisis de Expresión El uso de microarrays

Investigación

Biología

Measuring Plant Cell Wall Extension (Creep) Induced by Acidic pH and by Alpha-Expansin

Measuring Plant Cell Wall Extension Creep Induced by Acidic pH and by Alpha-Expansin

Celda de medición Planta de Extensión de la pared (creep) inducida por el pH ácido y por Alfa-expansina

Growing plant cell walls characteristically exhibit a property known as 'acid growth', by which we mean they are more extensible at low pH (&lt; 5) 1. The ...

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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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Todo el genoma análisis de Aminoacilación (de carga) Niveles de tRNA utilizando microarrays

tRNA aminoacylation, or charging, levels can rapidly change within a cell in response to the environment[1]. Changes in tRNA charging levels in both ...

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La tinción histoquímica de<em&gt; Arabidopsis thaliana</em&gt; Celda Secundaria Elements Pared

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