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 Basert Ca 2 + Imaging Bruke FAS System <ol><li> Forbered frøplanter for luminescens bildebehandling. Sterilisere frø av Arabidopsis planter som uttrykker Aequorin med 10% blekemiddel løsning som inneholder 0,01% Triton-100. Purke sterile frø på en firkantet plate (10 x 10 cm firkantet petriskål med rutenett,) som inneholder full styrke MS (Murashige og Skoog Basal saltblanding), 1% sukrose, og 1,2% agar. Plasser platene vertikalt i et vekstkammer etter lagdeling ved 4 ° C i 2 dager <stron...

<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>

Vi har vist en FAS system for registrering av romlig-temporal Ca 2 + respons Arabidopsis frøplanter. Dette FAS Ca 2 + opptakssystem gir en enkel, følsom og robust tilnærming som kan tilpasses for å måle Ca 2 + dynamikk som utløses av ulike stimuli i tillegg til de abiotiske stress-stimuli som presenteres her. Ved hjelp av dette systemet kan vi enkelt sammenligne vevs- eller stimuli-spesifikke romlig-temporale Ca 2 + dynamikk på hele anlegget nivå. Den høye følsomhete...

Den plantecelle svarer til miljøet via signalering som koordinerer celle handlinger. En tidlig cellesignaleringshendelse som respons på miljømessige stimuli er en forbigående økning Ca 2 +. Mønsteret, eller signaturen til en forbigående økning i frie Ca 2 + konsentrasjon er preget av sin amplitude, frekvens og varighet. Distinkte spatio-temporale Ca 2 + signaturer regulere ulike cellulære aktiviteter en. Spesifikke stimuli, som for eksempel varme, kulde, salt, tørke, lys eller plantehormoner, kan fininnstille spatio-temporal aktivitet av membran-lokaliserte Ca 2 + kanaler og / eller transportører, noe som resulterer i konkrete Ca 2 + signaturer. Selv Ca 2 + transportører har blitt godt preget, er lite kjent om de molekylære identiteter og funksjoner av Ca 2 + kanaler i planter en. Genetiske skjermer for mutanter med endret Ca 2 + reaksjon på stress stimuli kan være en effektiv caoach for å identifisere de komponentene som utgjør Ca 2 + signaturer. Nylig flere Aequorin basert Ca 2 + deteksjonssystemer har blitt utviklet som lette genetiske skjermer for Ca 2 + signale komponenter som svar på patogen angrep og abiotiske stresset 2-4. Aequorin ble først brukt til å oppdage Ca 2 +-signaler i planter i begynnelsen av 1990-tallet fem. Siden da, har Aequorin blitt rettet til forskjellige cellulære avdelinger, slik som cytoplasma 5, kjernen 6, 7 kloroplaster, tonoplast 8, mitokondrier 9, og stroma 10, så vel som til forskjellige celletyper i roten for å overvåke cellespesifikk Ca 2 + signaler 11. Aequorin basert Ca 2 + målinger avsløre romlig og tidsmessig Ca 2 + respons av en populasjon av celler mot stress stimuli. Men i de fleste tilfeller, Ca 2 + reaksjoner fra enkeltceller er unsynchronized i respons vevet 4. Derfor ikke Aequorin Ca 2 + opptak ikke nødvendigvis rapportere Ca 2 +-signalet i enkeltceller. I de senere årene, genetisk kodet fluorescerende protein (FP) -baserte Ca 2 + indikatorer, som gul Cameleon (YCS) 12 og CASEs12 13 har blitt brukt til å studere Ca 2 + signaliserer med høy subcellulære oppløsning. YCS er fluorescens resonans energi overføring (FRET) -baserte Ca 2 + indikatorer, som inneholder CFP og YFP varianter koblet av Ca 2 + -binding protein calmodulin og calmodulin-bindende peptid M13. Calmodulin gjennomgår en konformasjonsendring som det binder seg til Ca 2 +, og dermed bringer CFP og YFP tettere sammen, noe som resulterer i økt energioverføring (forbedret FRET). Gnage nivå over tid, omtrent beregnes som forholdet mellom YFP til CFP signalintensitet, reflekterer intracellulær Ca 2 + dynamikk. Flere YC versjoner har blitt brukt i planter. YC3.6 var targeted til cytosol 14,15, nucleus 16, mitokondrier 17, og plasma membran 18, og YC4.6 og D4ER ble rettet til ER 15,19, og D3cpv var rettet til de peroxisomes 20. Transgene planter som uttrykker YCS tillate live-cell imaging av Ca 2 + dynamikk innenfor ulike cellulære avdelinger av ulike celletyper. Tilfeller (formodentlig Ca lcium se nsor) er single sirkulært permuted fluorescerende proteiner (cpFPs) skjuler en calmodulin og calmodulin-bindende peptid M13. Ved binding til Ca 2 +, tilfeller gjennomgå konformasjonsendringer, som fører til en økning av fluorescens intensitet. Korrelasjonen mellom sakens fluorescens respons og Ca 2 + konsentrasjon gjør at intracellulær Ca 2 + dynamikk måles kvantitativt. Den Case12 varianten har 12 ganger økt fluorescens i de Ca 2 + -saturated former. N. benthiminana planter forbigående exprEssing Case12 eller Arabidopsis planter stabilt uttrykker Sak 12 ble brukt til å studere Ca 2 + signalisering i forsvar og abiotiske stresset 4,21. Asynkron romlig og tidsmessig Ca 2 + svingninger i cellene reagerer på patogen angrep, eller til dehydrering stresset har blitt avslørt med Case12 basert Ca 2 + bildebehandling. Her presenterer detaljerte instruksjoner for Aequorin basert luminescence avbildning av vevs- og stimuli bestemt Ca 2 + dynamikk i Arabidopsis frøplanter, og for konfokal avbildning av cytosolisk og kjernekraft Ca vi 2 + dynamikk i Arabidopsis rot celler som uttrykker Sak 12. Luminescence avbildning av FAS kunne tilpasses analysere stressrelaterte Ca 2 + dynamikk i intakte planter eller vev som ikke er beskrevet her, eller å skjerme mutageniserte Arabidopsis plantepopulasjoner for mutanter med endret stresset indusert Ca 2 +-signaler. Den levende celle Ca 2 + bildeoppsett kan tilpasses til å analysere Ca2 + dynamikk innenfor ulike subcelluar avdelinger eller i ulike celletyper bruker andre Ca 2 + indikatorer.

<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

Utviklings og miljømessige signaler indusere Ca 2 + svingninger i planteceller. Stimulus-spesifikke romlige-temporal Ca 2 + mønstre blir detektert av cellulære Ca 2 + bindende proteiner som setter i gang Ca 2 + signal kaskader. Men vi vet fortsatt lite om hvordan stimulans bestemt Ca 2 +-signaler genereres. Spesifisiteten til et Ca 2 +-signal kan tilskrives den raffinerte regulering av aktivitetene til Ca 2 +-kanaler og / eller transportører som reaksjon på et gitt stimulus. Å identifisere disse cellulære komponenter og forstå deres funksjoner, er det avgjørende å bruke systemer som tillater en følsom og robust opptak av Ca 2 +-signaler på både vev og cellulære nivåer. Genetisk kodet Ca 2 + indikatorer som er målrettet mot ulike cellulære avdelinger har gitt en plattform for levende celle confocal avbildning av cellulære Ca 2 +-signaler. Her beskriver vi instruksjons for bruk av to Ca 2 + deteksjonssystemer: aequorin basert FAS (film selvklebende frøplanter) luminescens Ca 2 + bildebehandling og case12 basert levende celle confocal fluorescens Ca 2 + bildebehandling. Luminescens bildebehandling bruker FAS system gir en enkel, robust og sensitiv deteksjon av romlige og tidsmessige Ca 2 +-signaler på vevet nivå, mens levende celle confocal avbildning ved hjelp Case12 gir samtidig påvisning av cytosolisk og kjernefysiske Ca 2 +-signaler med høy oppløsning.

Mannitol, NaCl og H 2 O 2 ble brukt som proxyer for dehydrering, salt og oksidativt stress stimuli, henholdsvis. For å kontrollere om den tunge metallion Cu 2 + synergizes med en hvilken som helst av disse tre stress-stimuli, sammenlignet vi Ca2 + responsen til hver stimuli i nærvær eller fravær av Cu 2 +. Som vist i figur 2, FAS luminescens avbildning avslørte at Arabidoposis frøplanter reagert forskjellig på dehydrering, salt og oksidativt ...

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

Måle romlig og tidsmessig Ca<sup&gt; 2+</sup&gt; Signaler i Arabidopsis planter

Ca 2 + signale regulerer diverse biologiske prosesser i planter. Her presenterer vi tilnærminger for å overvåke abiotiske stresset indusert romlig og tidsmessig Ca 2 +-signaler i Arabidopsis celler og vev ved hjelp av genetisk kodet Ca 2 + indikatorer Aequorin eller 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

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: A Method for voksende Arabidopsis Og tomatplanter i 96-brønn plater for høy gjennomstrømming Genotyping

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

Måling Intracellulær Ca<sup&gt; 2 +</sup&gt; Endring i Menneskelig Sperm bruker Fire Teknikker: Konvensjonell fluorometri, Stoppet Flow fluorometri, flowcytometrisystemer og 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

Automatisert analyse av Dynamic Ca<sup&gt; 2 +</sup&gt; Signaler i bildesekvenser

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 Lokal Ca<sup&gt; 2+</sup&gt; Signaler i dyrkede pattedyrceller

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

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 ...

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

Programmer Spatio-temporale kartlegging og partikkel analyseteknikker for å kvantifisere intracellulær Ca2 + signalering i 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

Laserfangst mikrodisseksjon RNA-sekvensering for romlig og temporal vevspesifikt genuttrykksanalyse i planter

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, sanntidsavbildning av lokale og systemiske sårsignaler i 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

En enkel og fleksibel inokulasjonsmetode for nøyaktig vurdering av pulverformig mugginfeksjon Fenotyper av Arabidopsis og andre planter

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