Name: measuring spatial and temporal ca2+ signals in arabidopsis plants
Uploaded: 2014-09-02T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Measuring Spatial and Temporal Ca2+ Signals in Arabidopsis Plants at JoVE.com

We are grateful to B. Stevenson for technical assistance and Dr Marc R. Knight for providing Aequorin transgenic line. This work was funded by the National Institutes of Health Grant R01 GM059138.

1 Aequorin Based Ca 2 + Imaging Met behulp van de FAS-systeem <ol><li> Bereid zaailingen voor luminescentie beeldvorming. Steriliseren zaden van Arabidopsis planten die Aequorin met 10% bleekwater oplossing met 0,01% Triton-100. Zaai de steriele zaden op een vierkante plaat (10 x 10 cm vierkante Petrischaal met rooster) met volle sterkte MS (Murashige en Skoog basaal zoutmengsel), 1% sucrose en 1,2% agar. Plaats platen verticaal in een groeikamer na stratificatie bij 4 ° C gedurende 2 dagen (Figuur...

<ol>
	<li>Kudla, J., Batistic, O., Hashimoto, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calcium+signals:+the+lead+currency+of+plant+information+processing.">Calcium signals: the lead currency of plant information processing.</a> Plant Cell. 22 (3), 541-563 (2010).</li><li>Pan, Z., Zhao, Y., Zheng, Y., Liu, J., Jiang, X., Guo, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+high-throughput+method+for+screening+Arabidopsis+mutants+with+disordered+abiotic+stress-induced+calcium+signal.">A high-throughput method for screening Arabidopsis mutants with disordered abiotic stress-induced calcium signal.</a> J. Genet. Genomics. 39 (5), 225-235 (2012).</li><li>Ranf, S., 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=Defense-related+calcium+signaling+mutants+uncovered+via+a+quantitative+high-throughput+screen+in+Arabidopsis+thaliana.">Defense-related calcium signaling mutants uncovered via a quantitative high-throughput screen in Arabidopsis thaliana.</a> Mol. Plant. 5 (1), 115-130 (2012).</li><li>Zhu, X., Feng, Y., Liang, G., Liu, N., Zhu, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aequorin-based+luminescence+imaging+reveals+stimulus-+and+tissue-specific+Ca2++dynamics+in+Arabidopsis+plants.">Aequorin-based luminescence imaging reveals stimulus- and tissue-specific Ca2+ dynamics in Arabidopsis plants.</a> Mol. Plant. 6 (2), 444-455 (2013).</li><li>Knight, M. R., Campbell, A. K., Smith, S. M., Trewavas, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transgenic+plant+aequorin+reports+the+effects+of+touch+and+cold-shock+and+elicitors+on+cytoplasmic+calcium.">Transgenic plant aequorin reports the effects of touch and cold-shock and elicitors on cytoplasmic calcium.</a> Nature. 352 (6335), 524-526 (1991).</li><li>Van der Luit, A. H., Olivari, C., Haley, A., Knight, M. R., Trewavas, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distinct+calcium+signalling+pathways+regulate+calmodulin+gene+expression+in+tobacco.">Distinct calcium signalling pathways regulate calmodulin gene expression in tobacco.</a> Plant Physiol. 121 (3), 705-714 (1999).</li><li>Johnson, C. H., 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=Circadian+oscillations+of+cytosolic+and+chloroplastic+free+calcium+in+plants.">Circadian oscillations of cytosolic and chloroplastic free calcium in plants.</a> Science. 269 (5232), 489-503 (1995).</li><li>Knight, H., Trewavas, A. J., Knight, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cold+calcium+signaling+in+Arabidopsis+involves+two+cellular+pools+and+a+change+in+calcium+signature+after+acclimation.">Cold calcium signaling in Arabidopsis involves two cellular pools and a change in calcium signature after acclimation.</a> Plant Cell. 8 (3), 489-503 (1996).</li><li>Logan, D. C., Knight, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mitochondrial+and+cytosolic+calcium+dynamics+are+differentially+regulated+in+plants.">Mitochondrial and cytosolic calcium dynamics are differentially regulated in plants.</a> Plant Physiol. 133 (1), 21-24 (2003).</li><li>Mehlmer, N., Parvin, N., Hurst, C. H., Knight, M. R., Teige, M., Vothknecht, U. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+toolset+of+aequorin+expression+vectors+for+in+planta+studies+of+subcellular+calcium+concentrations+in+Arabidopsis+thaliana.">A toolset of aequorin expression vectors for in planta studies of subcellular calcium concentrations in Arabidopsis thaliana.</a> J. Exp. Bot. 63 (4), 1751-1761 (2012).</li><li>Kiegle, E., Moore, C. A., Haseloff, J., Tester, M. A., Knight, M. R. <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+calcium+responses+to+drought,+salt+and+cold+in+the+Arabidopsis+root.">Cell-type-specific calcium responses to drought, salt and cold in the Arabidopsis root.</a> Plant J. 23 (2), 267-278 (2000).</li><li>Palmer, A. E., Tsien, R. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+calcium+signaling+using+genetically+targetable+fluorescent+indicators.">Measuring calcium signaling using genetically targetable fluorescent indicators.</a> Nat. Protoc. 1 (3), 1057-1065 (2006).</li><li>Souslova, E., 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=Single+fluorescent+protein-based+Ca2++sensors+with+increased+dynamic+range.">Single fluorescent protein-based Ca2+ sensors with increased dynamic range.</a> BMC. Biotechnol. 7, 37-46 (2007).</li><li>Tanaka, K., Swanson, S., Gilroy, S., Stacey, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extracellular+nucleotides+elicit+cytosolic+free+calcium+oscillations+in+Arabidopsis.">Extracellular nucleotides elicit cytosolic free calcium oscillations in Arabidopsis.</a> Plant Physiol. 154 (2), 705-719 (2010).</li><li>Iwano, 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=Fine-tuning+of+the+cytoplasmic+Ca2++concentration+is+essential+for+pollen+tube+growth.">Fine-tuning of the cytoplasmic Ca2+ concentration is essential for pollen tube growth.</a> Plant Physiol. 150 (3), 1322-1334 (2009).</li><li>Sieberer, B., Chabaud, M., Timmers, A., Monin, A., Fournier, J., Barker, 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+nuclear-targeted+Cameleon+demonstrates+intranuclear+Ca2++spiking+in+Medicago+truncatula+root+hairs+in+response+to+rhizobial+nodulation+factors.">A nuclear-targeted Cameleon demonstrates intranuclear Ca2+ spiking in Medicago truncatula root hairs in response to rhizobial nodulation factors.</a> Plant Physiol. 151 (3), 1197-1206 (2009).</li><li>Loro, G., Drago, I., Pozzan, T., Lo Schiavo, F., Zottini, M., Costa, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targeting+of+Cameleons+to+different+subcellular+compartments+reveals+a+strict+cytoplasmic/mitochondrial+Ca2++handling+relationship+in+plant+cells.">Targeting of Cameleons to different subcellular compartments reveals a strict cytoplasmic/mitochondrial Ca2+ handling relationship in plant cells.</a> Plant J. 71 (1), 1-13 (2012).</li><li>Krebs, 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=FRET-based+genetically+encoded+sensors+allow+high-resolution+live+cell+imaging+of+Ca2++dynamics.">FRET-based genetically encoded sensors allow high-resolution live cell imaging of Ca2+ dynamics.</a> Plant J. 69 (1), 181-192 (2012).</li><li>Bonza, M. C., Loro, G., Behera, S., Wong, A., Kudla, J., Costa, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analyses+of+Ca2++accumulation+and+dynamics+in+the+endoplasmic+reticulum+of+Arabidopsis+root+cells+using+a+genetically+encoded+Cameleon+sensor.">Analyses of Ca2+ accumulation and dynamics in the endoplasmic reticulum of Arabidopsis root cells using a genetically encoded Cameleon sensor.</a> Plant Physiol. 163 (3), 1230-1241 (2013).</li><li>Costa, 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=H2O2+in+plant+peroxisomes:+An+in+vivo+analysis+uncovers+a+Ca2++dependent+scavenging+system.">H2O2 in plant peroxisomes: An in vivo analysis uncovers a Ca2+ dependent scavenging system.</a> Plant J. 62 (5), 760-772 (2010).</li><li>Zhu, X., Caplan, J., Mamillapalli, P., Czymmek, K., Dinesh-Kumar, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Function+of+endoplasmic+reticulum+calcium+ATPase+in+innate+immunity-mediated+programmed+cell+death.">Function of endoplasmic reticulum calcium ATPase in innate immunity-mediated programmed cell death.</a> EMBO J. 29 (5), 1007-1018 (2010).</li><li>Roszik, J., Lisboa, D., Sz&#246;llosi, J., Vereb, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+intensity-based+ratiometric+FRET+in+image+cytometry--approaches+and+a+software+solution.">Evaluation of intensity-based ratiometric FRET in image cytometry--approaches and a software solution.</a> Cytometry A. 75 (9), 761-767 (2009).</li><li>Kotlikoff, M. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetically+encoded+Ca2++indicators:+using+genetics+and+molecular+design+to+understand+complex+physiology.">Genetically encoded Ca2+ indicators: using genetics and molecular design to understand complex physiology.</a> J. Physiol. 578 (Pt 1), 55-67 (2007).</li><li>Tian, L., 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=Imaging+neural+activity+in+worms,+flies+and+mice+with+improved+GCaMP+calcium+indicators.">Imaging neural activity in worms, flies and mice with improved GCaMP calcium indicators.</a> Nat methods. 6 (12), 875-881 (2009).</li><li>Akerboom, 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=Optimization+of+a+GCaMP+calcium+indicator+for+neural+activity+imaging.">Optimization of a GCaMP calcium indicator for neural activity imaging.</a> J Neurosci. 32 (40), 13819-13840 (2012).</li></ol>

We hebben een FAS-systeem gedemonstreerd voor het opnemen van de ruimtelijke en temporele Ca2 + respons van Arabidopsis zaailingen. Deze FAS Ca2 + opnamesysteem een eenvoudige, gevoelige en robuuste benadering die kan worden aangepast voor het meten Ca2 + dynamica veroorzaakt door verschillende stimuli naast de abiotische stress stimuli die hier worden gepresenteerd. Met behulp van dit systeem kunnen we gemakkelijk weefsel-of stimuli-specifieke ruimtelijke en temporele Ca 2 + ...

De plant cel reageert op het milieu via signalering die cel acties coördineert. Een vroege signaaltransductie gebeurtenis in antwoord op omgevingsstimuli een voorbijgaande Ca2 + stijging. Het patroon, of de handtekening van een tijdelijke toename van vrije Ca 2 +-concentratie wordt gekenmerkt door zijn amplitude, frequentie en duur. Verschillende ruimtelijke en temporele Ca 2 + handtekeningen regelen verschillende cellulaire activiteiten 1. Specifieke stimuli, zoals hitte, kou, zout, droogte, licht, of plantenhormonen, kunnen fine-tunen van de ruimtelijke en temporele activiteit van gelokaliseerde Ca 2 +-kanalen en / of vervoerders, wat resulteert in specifieke Ca 2 + handtekeningen. Hoewel Ca 2 + transporters zijn goed gekarakteriseerd, is er weinig bekend over de moleculaire identiteit en de hoedanigheid van de Ca 2 +-kanalen in planten 1. Genetische screens voor mutanten met veranderde Ca2 + respons op stimuli benadrukken kan een effectieve ca. zijnOACH voor het identificeren van de componenten die Ca 2 + handtekeningen te componeren. Onlangs gebaseerd verscheidene aequorine Ca2 detectiesystemen ontwikkeld dat genetische screens vergemakkelijken Ca2 + signaleringscomponenten in reactie op pathogenen attack en abiotische stress 2-4. Aequorine werd eerst gebruikt voor het detecteren Ca2 + signalen in planten in de vroege jaren 1990 5. Sindsdien aequorine is gericht op verschillende cellulaire compartimenten, zoals het cytoplasma 5, 6 nucleus, chloroplasten 7, tonoplast 8, 9 mitochondria en stroma 10, alsmede verschillende celtypen in de root celspecifieke Ca 2 monitoren + signalen 11. Aequorin gebaseerd Ca 2 + metingen onthullen de ruimtelijke en temporele Ca2 + respons van een populatie van cellen op stimuli benadrukken. In de meeste gevallen, de Ca2 + responsen van afzonderlijke cellen unsynchronized in de reagerende weefsel 4. Daarom garandeert Aequorin Ca 2 + opname niet noodzakelijk verslag van de Ca 2 + signaal in individuele cellen. In de afgelopen jaren, genetisch gecodeerde fluorescent eiwit (FP) gebaseerde Ca2 + indicatoren, zoals geel kameleon (YC) 12 en gevallen12 13 zijn gebruikt om Ca 2 + studeren signalerend met hoge subcellulaire resolutie. YCS zijn fluorescentie resonantie energie-overdracht (FRET) gebaseerde Ca 2 +-indicatoren, met GVB en YFP varianten toegevoegd door de Ca 2 + -bindende eiwit calmoduline en-calmoduline bindingspeptide M13. Calmoduline ondergaat een vormverandering als het bindt aan Ca 2 +, daardoor brengt GVB en YFP dichter bij elkaar, wat resulteert in een verhoogde energie-overdracht (verbeterde FRET). De FRET level tijd, ruwweg berekend als de verhouding van YFP de GVB signaalintensiteiten, weerspiegelt de intracellulaire Ca2 + dynamiek. Verschillende YC versies zijn gebruikt in planten. YC3.6 was targeted naar het cytosol 14,15, kern 16, mitochondria 17 en plasmamembraan 18, en YC4.6 en D4ER waren gericht naar de ER 15,19, en D3cpv was gericht op de peroxisomen 20. Transgene planten die YCS laat de live-cell imaging van Ca 2 + dynamiek binnen de verschillende cellulaire compartimenten van verschillende celtypen. CASEs (vermoedelijk Ca lcium se nsor) zijn enkel circulair gepermuteerde fluorescerende eiwitten (cpFPs) drager zijn van een calmoduline en-calmoduline bindingspeptide M13. Na binding aan Ca2 + CASEs conformationele veranderingen ondergaan, leidend tot een toename van fluorescentie-intensiteit. De correlatie tussen fluorescentie respons van de behuizing en Ca2 + concentratie maakt intracellulair Ca2 + dynamiek kwantitatief te meten. De Case12 variant heeft 12-voudige toename van fluorescentie in de Ca 2 + -saturated vormen. N. benthiminana planten kortstondig expressing Case12 of Arabidopsis planten stabiel tot expressie Case 12 werden gebruikt om Ca 2 + signalering studeren in de verdediging en abiotische stress 4,21. Asynchrone ruimtelijke en temporele Ca 2 +-oscillaties in de cellen reageren op pathogeen aanval, of om uitdroging van stress zijn geopenbaard met Case12 gebaseerd Ca 2 + imaging. Hier, gedetailleerde instructies voor Aequorin gebaseerd luminescentie beeldvorming van weefsel-en stimuli specifieke Ca 2 + dynamiek in Arabidopsis zaailingen, en voor confocale beeldvorming van cytosol en nucleaire Ca presenteren we 2 + dynamiek in Arabidopsis wortel cellen die zaak 12 luminescentie beeldvorming van FAS uiten kan worden aangepast aan de stress geïnduceerde Ca2 + dynamiek analyseren intacte planten of weefsels hier niet beschreven, of aan gemutageniseerde Arabidopsis plantpopulaties screenen voor mutanten met veranderde stress veroorzaakte Ca 2 +-signalen. De live cell Ca 2 + imaging setup kan worden aangepast aan Ca analyseren2+ dynamiek binnen de verschillende subcelluar compartimenten of in verschillende celtypes met andere Ca 2 +-indicatoren.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="887">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:356px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:172px;">Company</td>
			<td style="width:175px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:184px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">10X10 cm square petri dish&#160;</td>
			<td>VWR</td>
			<td style="width:175px;">60872-310</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">adhesive film&#160;</td>
			<td style="width:172px;">VWR</td>
			<td>60941-062</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">polyethylene tubing</td>
			<td>PerkinElmer</td>
			<td style="width:175px;">9908265</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">1 mL syringe&#160;</td>
			<td style="width:172px;">VWR</td>
			<td style="width:175px;">53548-000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">silicone grease&#160;</td>
			<td style="width:172px;">Beckman</td>
			<td style="width:175px;">335148</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">2-well chambered cover glass&#160;</td>
			<td>Nalge Nunc international</td>
			<td>155379</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:356px;">8-well chambered cover glass</td>
			<td>Nalge Nunc international</td>
			<td>155409</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">luminescence imaging system&#160;</td>
			<td>Princeton Instruments</td>
			<td style="width:175px;">N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">inverted confocal laser-scanning microscope&#160;</td>
			<td>Nikon Instruments Inc.</td>
			<td style="width:175px;">N/A</td>
			<td style="width:184px;">Nikon A1R&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:356px;">Imaging software</td>
			<td>Nikon Instruments Inc.</td>
			<td style="width:175px;">N/A</td>
			<td>Nikon Elements&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:356px;">ImageJ</td>
			<td style="width:172px;">NIH</td>
			<td style="width:175px;">N/A</td>
			<td>Public domain, Java-based image processing program</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">DataGraph</td>
			<td>Visual Data Tools Inc</td>
			<td style="width:175px;">N/A</td>
			<td>DataGraph 3.1.1 is the newest version</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">coelenterazine</td>
			<td>NanoLight Technolgies</td>
			<td style="width:175px;">#301B NF-BCTZ-FB</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:356px;">All purpose Bleach</td>
			<td style="width:172px;">Any local store</td>
			<td style="width:175px;">N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:356px;">Triton X-100</td>
			<td style="width:172px;">Fisher</td>
			<td style="width:175px;">BP151500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:356px;">MS salt</td>
			<td style="width:172px;">Phytotechnology Labs</td>
			<td style="width:175px;">M524-50L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:356px;">sucrose</td>
			<td style="width:172px;">VWR</td>
			<td style="width:175px;">BDH8029-12KG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:356px;">Agar</td>
			<td style="width:172px;">Sigma</td>
			<td style="width:175px;">A1296-5KG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:356px;">Phytagel</td>
			<td style="width:172px;">Sigma</td>
			<td style="width:175px;">P8169-1KG</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

measuring spatial and temporal ca2+ signals in arabidopsis plants

Ontwikkelings-en omgevingsfactoren veroorzaken Ca 2 + schommelingen in plantencellen. Stimulus-specifieke ruimtelijke en temporele Ca 2 + patronen worden waargenomen door cellulaire Ca2 +-bindende eiwitten die Ca 2 + signaleringscascades initiëren. We weten echter nog weinig over hoe stimulus specifieke Ca 2 +-signalen worden gegenereerd. De specificiteit van een Ca2 + signaal kan worden toegeschreven aan de verfijnde regulering van de activiteit van Ca2 + kanalen en / of transporteurs in reactie op een bepaalde stimulus. Om deze cellulaire componenten te identificeren en begrijpen van hun functies, is het cruciaal om systemen die een gevoelige en robuuste opname van Ca 2 +-signalen op zowel het weefsel en cellulaire niveau te gebruiken. Genetisch gecodeerd Ca 2 +-indicatoren die gericht zijn op verschillende cellulaire compartimenten hebben een platform voor live cell confocale beeldvorming van cellulaire Ca2 + signalen voorzien. Hier beschrijven we instructies voor het gebruik van twee Ca 2 + detectiesystemen: aequorin gebaseerd FAS (film lijm zaailingen) luminescentie Ca 2 + imaging en case12 gebaseerd live cell confocale fluorescentie Ca 2 + imaging. Luminescentie beeldvorming met behulp van de FAS-systeem biedt een eenvoudige, robuuste en gevoelige detectie van de ruimtelijke en temporele Ca 2 +-signalen op het weefsel niveau, terwijl de live cell confocale beeldvorming met behulp Case12 biedt gelijktijdige detectie van cytosol en nucleaire Ca 2 +-signalen met een hoge resolutie.

Mannitol, NaCl en H 2 O 2 werden gebruikt als proxies voor uitdroging, zout en oxidatieve stress stimuli, respectievelijk. Om te controleren of de zware metaalionen CU2 + synergie met een van deze drie stressstimuli vergeleken we de Ca2 + voor iedere stimuli in de aanwezigheid of afwezigheid van Cu2 +. Zoals getoond in figuur 2, FAS luminescentiebeeldvorming gebleken dat Arabidoposis zaailingen anders reageerde op uitdroging, zout en oxidatieve stre...

Watch this Scientific Journal Video about Measuring Spatial and Temporal Ca2+ Signals in Arabidopsis Plants at JoVE.com

Measuring Spatial and Temporal Ca2+ Signals in Arabidopsis Plants

Meten Ruimtelijke en temporele Ca<sup&gt; 2 +</sup&gt; Signalen in Arabidopsis Planten

Ca2 + signalering reguleert diverse biologische processen in planten. Hier presenteren we benaderingen voor het toezicht op abiotische stress geïnduceerde ruimtelijke en temporele Ca2 + signalen in Arabidopsis cellen en weefsels met behulp van de genetisch gecodeerde Ca 2 +-indicatoren Aequorin of Case12.

Developmental and environmental cues induce Ca2+ fluctuations in plant cells. Stimulus-specific spatial-temporal Ca2+ patterns are sensed by cellular Ca2+ ...

Research

JoVE Journal

Biology

Measuring Spatial and Temporal Ca2+ Signals in Arabidopsis Plants

Modeling Biological Membranes with Circuit Boards and Measuring Electrical Signals in Axons: Student Laboratory Exercises

Modelleren van biologische membranen met Circuit Boards en meten van elektrische signalen in Axonen: Student Laboratorium Oefeningen

This is a demonstration of how electrical models can be used to characterize biological membranes. This exercise also introduces biophysical terminology ...

Ice-Cap: A Method for Growing Arabidopsis and Tomato Plants in 96-well Plates for High-Throughput Genotyping

Ice-Cap: A Method for Growing Arabidopsis and Tomato Plants in 96-well Plates for High-Throughput Genotyping

Ice-Cap: Een methode voor het kweken Arabidopsis En tomatenplanten in 96-well platen voor high-throughput genotypering

It is becoming common for plant scientists to develop projects that require the genotyping of large numbers of plants. The first step in any genotyping ...

Measuring Intracellular Ca2+ Changes in Human Sperm using Four Techniques: Conventional Fluorometry, Stopped Flow Fluorometry, Flow Cytometry and Single Cell Imaging

Measuring Intracellular Ca2+ Changes in Human Sperm using Four Techniques: Conventional Fluorometry, Stopped Flow Fluorometry, Flow Cytometry and Single Cell Imaging

Meten Intracellulaire Ca<sup&gt; 2 +</sup&gt; Veranderingen in Human Sperm behulp Vier Technieken: Conventionele fluorometrie, Gestopt Flow fluorometrie, flowcytometrie en Single cell imaging

Spermatozoa  are male reproductive cells especially designed to reach, recognize and fuse  with the egg. To perform these tasks, sperm cells must be ...

Automated Analysis of Dynamic Ca2+ Signals in Image Sequences

Automated Analysis of Dynamic Ca2+ Signals in Image Sequences

Geautomatiseerde analyse van Dynamic Ca<sup&gt; 2 +</sup&gt; Signalen in reeksen afbeeldingen

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

Imaging Local Ca2+ Signals in Cultured Mammalian Cells

Imaging Local Ca2+ Signals in Cultured Mammalian Cells

Imaging Lokale Ca<sup&gt; 2+</sup&gt; Signalen in gekweekte zoogdiercellen

Cytosolic Ca2+ ions regulate numerous aspects of cellular activity in almost all cell types, controlling processes as wide-ranging as gene transcription, ...

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

Real-time In Vivo opname van Arabidopsis Calcium signalen tijdens insecten voeden met behulp van een fluorescerende Biosensor

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

Applications of Spatio-temporal Mapping and Particle Analysis Techniques to Quantify Intracellular Ca2+ Signaling In Situ

Applications of Spatio-temporal Mapping and Particle Analysis Techniques to Quantify Intracellular Ca2+ Signaling In Situ

Toepassingen van de Spatio-temporele Mapping en analysetechnieken deeltje te kwantificeren intracellulaire Ca2 + signalering In Situ

Ca2+ imaging of isolated cells or specific types of cells within intact tissues often reveals complex patterns of Ca2+ signaling. This activity requires ...

Laser-Capture Microdissection RNA-Sequencing for Spatial and Temporal Tissue-Specific Gene Expression Analysis in Plants

Laser-Capture Microdissection RNA-Sequencing voor ruimtelijke en temporale weefsel-specifieke genexpressie analyse in planten

The development of a complex multicellular organism is governed by distinct cell types that have different transcriptional profiles. To identify ...

Wide-Field, Real-Time Imaging of Local and Systemic Wound Signals in Arabidopsis

Wide-Field, Real-Time Imaging of Local and Systemic Wound Signals in Arabidopsis

Wide-Field, Real-Time Beeldvorming van lokale en systemische wondsignalen bij Arabidopsis

Plants respond to mechanical stresses such as wounding and herbivory by inducing defense responses both in the damaged and in the distal undamaged parts. ...

An Easy and Flexible Inoculation Method for Accurately Assessing Powdery Mildew-Infection Phenotypes of Arabidopsis and Other Plants

Een eenvoudige en flexibele inentingsmethode voor het nauwkeurig beoordelen van echte meeldauw-infectie fenotypen van Arabidopsis en andere planten

Reducing crop losses due to fungal diseases requires improved understanding of the mechanisms governing plant immunity and fungal pathogenesis, which in ...