Name: long-term, high-resolution confocal time lapse imaging of arabidopsis cotyledon epidermis during germination
Uploaded: 2012-12-31T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Long-term, High-resolution Confocal Time Lapse Imaging of Arabidopsis Cotyledon Epidermis during Germination Video at JoVE.com

Vi takker Amanda Rychel for å få hjelp i utviklingen av tidsforløp protokollen og Lynn Pillitteri for å konstruere POLAR :: POLAR-eGFP. Vi er også takknemlige for ABRC for å gi pm-rb konstruere. Denne protokollen ble utviklet gjennom et støtte fra PRESTO prisen fra Japan Science Technology and Agency. Forskning på POLAR ble også støttet av Universitetet i Washington Royalty forskningsfond (RRF-4098) og National Science Foundation (MCB-0855659). KMP er en NSF Graduate Research Fellow (DGE-0718124), og KUT er en HHMI-GBMF etterforsker.

1. Seed Sterilisering <ol><li> Forbered seed sterilisering løsning: 33% klorin, 0,1% Triton X-100. </li><li> Place frø bærer ønsket fluorescerende reporter konstruere (s) og genotypen (r) i 1,7 ml rør og påfør en ml sterilisering løsning. Inkuber på nutator i 15 min. </li><li> I en steril hette, bruke en pipetten for å fjerne sterilisering løsning fra røret, forlater frø bak. Skyll med 1 ml sterilt vann. Gjenta fire ganger. </li><li> Inkuber ved 4 ° C i to dager eller mer. </li></ol><p class="jove_title"...

<ol>
	<li>Sulston, J. E., Schierenberg, E., White, J. G., Thomson, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Embryonic+Cell+Lineage+of+the+Nematode+Caenorhabditis+elegans.">The Embryonic Cell Lineage of the Nematode Caenorhabditis elegans.</a> Developmental Biology. 100, 64 (1983).</li><li>Foe, V., Odell, G., Edgar, B. A., Bate, M., Martinez Arias, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chapter+3+Mitosis+and+Morphogenesis:+Point+and+Counterpoint.">Chapter 3 Mitosis and Morphogenesis: Point and Counterpoint.</a> Development of Drosophila melanogaster. , (1993).</li><li>Vincent, C. A., Carpenter, R., Coen, E. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+Lineage+Patterns+and+Homeotic+Gene+Activity+During+Antirrhinum+Flower+Development.">Cell Lineage Patterns and Homeotic Gene Activity During Antirrhinum Flower Development.</a> Current Biology. 5, 1449 (1995).</li><li>Beemster, G. T. S., De Vusser, K., De Tavernier, E., De Bock, K., Inz&#233;, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Variation in Growth Rate between Arabidopsis Ecotypes Is Correlated with Cell Division and A-Type Cyclin-Dependent Kinase Activity. Plant Physiology. 129 (2), 854 (2002).</li><li>Grandjean, O., Vernoux, T., Laufs, P., Belcram, K., Mizukami, Y., Traas, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+Vivo+Analysis+of+Cell+Division,+Cell+Growth,+and+Differentiation+at+the+Shoot+Apical+Meristem+in+Arabidopsis.">In Vivo Analysis of Cell Division, Cell Growth, and Differentiation at the Shoot Apical Meristem in Arabidopsis.</a> Plant Cell. 16 (1), 74 (2004).</li><li>Pillitteri, L. J., Peterson, K. M., Horst, R. J., Torii, K. U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+Profiling+of+Stomatal+Meristemoids+Reveals+New+Component+of+Asymmetric+Cell+Division+and+Commonalities+among+Stem+Cell+Populations+in+Arabidopsis.">Molecular Profiling of Stomatal Meristemoids Reveals New Component of Asymmetric Cell Division and Commonalities among Stem Cell Populations in Arabidopsis.</a> Plant Cell. 23 (9), 3260 (2011).</li><li>Abramoff, M. D., Magalhaes, P. J., Ram, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Image+Processing+with+ImageJ.">Image Processing with ImageJ.</a> Biophotonics International. 11 (7), 36 (2004).</li><li>Arganda-Carreras, I., Sorzano, S. &. #. 2. 2. 5. ;. n. c. h. e. z., Marabini, C. O., Carazo, R., de Solorzano, J. M. O. r. t. i. z. -., C, J., Kybic, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Consistent+and+Elastic+Registration+of+Histological+Sections+Using+Vector-Spline+Regularization.">Consistent and Elastic Registration of Histological Sections Using Vector-Spline Regularization.</a> Computer Vision Approaches to Medical Image Analysis, ser. Lecture Notes in Computer Science. 4241, 85-95 (2006).</li><li>Peterson, K. M., Rychel, A. L., Torii, K. U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Out+of+the+Mouths+of+Plants:+The+Molecular+Basis+of+the+Evolution+and+Diversity+of+Stomatal+Development.">Out of the Mouths of Plants: The Molecular Basis of the Evolution and Diversity of Stomatal Development.</a> Plant Cell. 22 (2), 296 (2010).</li><li>Czymmek, K. J., Fogg, M., Powell, D. H., Sweigard, J., Park, S. -. Y., Kang, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+Time-lapse+Documentation+Using+Confocal+and+Multi-Photon+Microscopy+Reveals+the+Mechanisms+of+Invasion+into+the+Arabidopsis+Root+Vascular+System+by+Fusarium+oxysporum.">In vivo Time-lapse Documentation Using Confocal and Multi-Photon Microscopy Reveals the Mechanisms of Invasion into the Arabidopsis Root Vascular System by Fusarium oxysporum.</a> Fungal Genetics and Biology. 44 (10), 1011 (2007).</li><li>Campilho, A., Garcia, B., Toorn, H. V., Wijk, H. V., Campilho, A., Scheres, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time-Lapse+Analysis+of+Stem-cell+Divisions+in+the+Arabidopsis+thaliana+Root+Meristem.">Time-Lapse Analysis of Stem-cell Divisions in the Arabidopsis thaliana Root Meristem.</a> Plant Journal. 48, 619 (2006).</li></ol>

Dette time-lapse confocal teknikken gir longitudinelle studier av fluorescently merket protein uttrykk og lokalisering i enkelte celler i Arabidopsis cotyledon epidermis, som i tilfelle av POLAR og andre dynamisk skiftende proteiner er avgjørende for en riktig forståelse av sin funksjon. Tidligere har vedvarende tidsforløp bildebehandling blitt brukt til å undersøke Arabidopsis root soppinfeksjon 11 og meristem vekst 5,12, men legger til cotyledon epidermis utvider allsidighe...

<table border="1"><tbody><tr><td> Navn på reagens </td><td> Selskapet </td><td> Katalognummer </td><td> Kommentarer </td></tr><tr><td> Bacto Agar </td><td> BD </td><td> 214010 </td><td></td></tr><tr><td> En-kammer lysbilde </td><td> Nunc (Thermo Scientific) </td><td> 155360 </td><td> Eller to-kammer (155 379) </td></tr><tr><td> Laserskanning confocal mikroskop </td><td> Zeiss </td><td> LSM700 </td><td> Zen 2009 programvare </td></tr><tr><td> 20x objektiv </td><td> Zeiss </td><td> 420650-9901 </td><td> 0.8 NA, Plan-APOCHROMAT </td></tr><tr><td> Disseksjonsmikroskop </td><td> Benz (National) </td><td> 431TBL </td><td> Lyser nedenfra </td></tr><tr><td> # 5 tang, biologi tips </td><td> Roboz kirurgisk instrument </td><td> RS-4978 </td><td> Veldig fine tipser kritiske </td></tr></tbody></table>

long-term, high-resolution confocal time lapse imaging of arabidopsis cotyledon epidermis during germination

Imaging in vivo dynamikken i mobilnettet atferd gjennom en utviklingsmessig sekvens kan være en kraftig teknikk for å forstå mekanikken i vev mønster. Under dyr utvikling, tast celleproliferasjon og mønster hendelser skje svært raskt. For eksempel, i Caenorhabditis elegans alle celledelinger kreves for larve kroppen blir realisert innen seks timer etter befruktning, med syv mitotiske sykluser 1; de seksten eller flere mitoses av Drosophila embryogenese forekommer i mindre enn 24 timer 2. I kontrast, celledelinger under planteutvikling er langsom, typisk i størrelsesorden av en dag 3,4,5. Dette medfører en unik utfordring og et behov for langsiktige live bildebehandling for å dokumentere dynamiske atferd av celledeling og differensiering hendelser under anlegget organogenesen. Arabidopsis epidermis er en utmerket modell system for å undersøke signalering, celle skjebne og utvikling i planter. I cotyledon består dette vevet av luft-og vanntette fortau celler ispedd jevnt fordelt stomata, ventiler som åpnes og lukkes for å kontrollere gassutveksling og vanntap. Riktig avstand mellom disse stomata er kritisk for sin funksjon, og deres utvikling følger en sekvens av asymmetrisk divisjon og celledifferensiering trinnene å produsere den organiserte epidermis (fig. 1). Denne protokollen tillater observasjon av celler og proteiner i epidermis over flere dager av utvikling. Denne tidsrammen gir nøyaktig dokumentasjon av stilk-celledelinger og differensiering av epidermal cellene, inkludert stomata og epidermal fortau celler. Fluoriserende proteiner kan være smeltet til proteiner av interesse å vurdere sine dynamikken under celledeling og differensiering prosesser. Denne teknikken tillater oss å forstå lokalisering av et nytt protein, 6 POLAR, under spredning stadium av stomatal-avstamning celler i the Arabidopsis cotyledon epidermis, hvor den er uttrykt i celler foranstående asymmetriske divisjon hendelser og beveger seg til et karakteristisk område av cellen cortex like før divisjonen oppstår. Bilder kan bli registrert og strømlinjeformet video enkelt produsert med public domain programvare for å visualisere dynamisk protein lokalisering og celletyper som de endrer seg over tid.

<html> Et sett av informative tidspunkter innsamlet med denne metoden er vist i figur 3.. Er cellemembraner merket med RFP (pm-RB) og GFP er smeltet til POLAR protein under sitt opprinnelige arrangøren (POLAR :: POLAR-GFP) 6 På 30-min tid skala, ser vi celledelinger sammen med endringer i protein lokalisering foran dem. Asymmetriske celledelinger i stomatal avstamning skjemaet stilk-celle-lignende stomatal forløpere kalt meristemoids, som har bevart evnen til å gjennomgå ytterlig...

Watch this Scientific Journal Video about Long-term, High-resolution Confocal Time Lapse Imaging of Arabidopsis Cotyledon Epidermis during Germination Video at JoVE.com

Long-term, High-resolution Confocal Time Lapse Imaging of Arabidopsis Cotyledon Epidermis during Germination Video (Video) | JoVE

Vi beskriver en protokoll med kammer lysbilder og media for å immobilisere plante cotyledons for confocal avbildning av epidermis over flere dager med utvikling, dokumentere stomatal differensiering. Fluoroforen-merket proteiner kan spores dynamisk ved uttrykk og subcellulære lokalisering, øke forståelsen av de mulige roller under celledeling og celle-type differensiering.

Langsiktig, høy oppløsning Confocal Time Lapse Imaging av<em&gt; Arabidopsis cotyledon</em&gt; Epidermis under spiring

Imaging in vivo dynamics of cellular behavior throughout a developmental sequence can be a powerful technique for understanding the mechanics of tissue ...

Research

JoVE Journal

Biology

Long-term, High-resolution Confocal Time Lapse Imaging of Arabidopsis Cotyledon Epidermis during Germination

Long-term Imaging Mammalian Cells using Wide-Field Microscopy

Long-term Imaging Mammalian Cells using Wide-Field Microscopy Video (Video) | JoVE

Two-photon axotomy and time-lapse confocal imaging in live zebrafish embryos

Two-photon axotomy and time-lapse confocal imaging in live zebrafish embryos Video (Video) | JoVE

Zebrafish have long been utilized to study the cellular and molecular mechanisms of development by time-lapse imaging of the living transparent embryo.  ...

Time-lapse Imaging of Mitosis After siRNA Transfection

Time-lapse Imaging of Mitosis After siRNA Transfection Video (Video) | JoVE

Changes in cellular organization and chromosome dynamics that occur during mitosis are tightly coordinated to ensure accurate inheritance of genomic and ...

Visualization of Craniofacial Development in the sox10: kaede Transgenic Zebrafish Line Using Time-lapse Confocal Microscopy

Visualization of Craniofacial Development in the sox10: kaede Transgenic Zebrafish Line Using Time-lapse Confocal Microscopy Video (Video) | JoVE

Visualisering av Kraniofacial Development i sox10: kaede Transgenic Sebrafisk linjen ved hjelp av Time-lapse konfokalmikroskopi

Vertebrate palatogenesis is a highly choreographed and complex developmental process, which involves migration of cranial neural crest (CNC) cells, ...

Using Flatbed Scanners to Collect High-resolution Time-lapsed Images of the Arabidopsis Root Gravitropic Response

Using Flatbed Scanners to Collect High-resolution Time-lapsed Images of the Arabidopsis Root Gravitropic Response Video (Video) | JoVE

Bruke Bordskannere å samle høy oppløsning tidsforskjøvede Bilder av Arabidopsis Root Gravitropic Response

Research efforts in biology increasingly require use of methodologies that enable high-volume collection of high-resolution data. A challenge laboratories ...

High-resolution Time-lapse Imaging and Automated Analysis of Microtubule Dynamics in Living Human Umbilical Vein Endothelial Cells

High-resolution Time-lapse Imaging and Automated Analysis of Microtubule Dynamics in Living Human Umbilical Vein Endothelial Cells Video (Video) | JoVE

Høy oppløsning Time-lapse Imaging og automatisk analyse av mikrotubulidynamikk i levende menneske navleveneendotel Cells

The physiological process by which new vasculature forms from existing vasculature requires specific signaling events that trigger morphological changes ...

Real-time In Vivo Recording of Arabidopsis Calcium Signals During Insect Feeding Using a Fluorescent Biosensor

Real-time In Vivo Recording of Arabidopsis Calcium Signals During Insect Feeding Using a Fluorescent Biosensor Video (Video) | JoVE

Sanntid i Vivo innspilling av Arabidopsis kalsium signaler under insekt fôring med et fluorescerende Biosensor

Calcium ions are predicted to be key signaling entities during biotic interactions, with calcium signaling forming an established part of the plant ...

Combining Mitotic Cell Synchronization and High Resolution Confocal Microscopy to Study the Role of Multifunctional Cell Cycle Proteins During Mitosis

Combining Mitotic Cell Synchronization and High Resolution Confocal Microscopy to Study the Role of Multifunctional Cell Cycle Proteins During Mitosis Video (Video) | JoVE

Kombinere mitotisk celle synkronisering og høy oppløsning AC Confocal mikroskopi å studere rollen til multifunksjonelle celle syklus proteiner under mitose

Study of the various regulatory events of the cell cycle in a phase-dependent manner provides a clear understanding about cell growth and division. The ...

A Versatile Method for Mounting Arabidopsis Leaves for Intravital Time-lapse Imaging

A Versatile Method for Mounting Arabidopsis Leaves for Intravital Time-lapse Imaging Video (Video) | JoVE

En allsidig metode for montering Arabidopsis forlater Intravital tidsinnstilt bildebehandling

The plant immune response associated with a genome-wide transcriptional reprogramming is initiated at the site of infection. Thus, the immune response is ...

Specific Labeling of Mitochondrial Nucleoids for Time-lapse Structured Illumination Microscopy

Specific Labeling of Mitochondrial Nucleoids for Time-lapse Structured Illumination Microscopy Video (Video) | JoVE

Spesifikk merking av mitokondrienukleoider for tidsforløp strukturert belysningsmikroskopi

Mitochondrial nucleoids are compact particles formed by mitochondrial DNA molecules coated with proteins. Mitochondrial DNA encodes tRNAs, rRNAs, and ...