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. Aequorina Based Ca2 + Imagem Usando o Sistema FAS <ol><li> Preparar mudas para imagens de luminescência. Esterilizar as sementes de plantas de Arabidopsis expressando a Aequorina com uma solução de lixívia a 10% contendo 0,01% de Triton-100. Semear as sementes estéreis sobre uma placa quadrada (10 x 10 cm quadrados placa de Petri com grade,) contendo força total MS (Murashige e Skoog Basal Mistura de sal), 1% de sacarose, e 1.2% de ágar. Colocar as placas verticalmente em uma câmara de cresciment...

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	<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>

Nós demonstramos um sistema FAS para a gravação do espaço-temporal de Ca2 + resposta de mudas de Arabidopsis. Este FAS Ca2 + sistema de gravação proporciona uma abordagem simples, sensível e robusto, que pode ser adaptado para medir a Ca2 dinâmica desencadeada por estímulos diversos, para além dos estímulos de stress abiótico, que são aqui apresentados. Usando este sistema, podemos facilmente comparar tecido- ou específicos de estímulos espaço-temporais Ca2 + d...

A célula de planta responde ao meio ambiente através de sinalização que coordena as acções de células. Um evento de sinalização precoce de células em resposta a estímulos do meio ambiente é um aumento transitório de Ca2 +. O padrão, ou a assinatura de um aumento transitório da concentração de Ca2 + livre é caracterizado pela sua amplitude, frequência e duração. Assinaturas Ca2 + espaço-temporais distintas regular diferentes atividades celulares 1. Estímulos específicos, como o calor, o frio, o sal, a seca, a luz, ou hormônios vegetais, pode ajustar a atividade espaço-temporal localizada à membrana canais de Ca2 + e / ou transportadores, resultando em específicos de Ca2 + assinaturas. Embora os transportadores de Ca2 + têm sido bem caracterizados, pouco é conhecido sobre as identidades molecular e as funções de canais de Ca 2 + em plantas 1. Telas genéticos para os mutantes com alteração de Ca2 + resposta ao estresse pode ser um estímulo eficaz aproxoach para identificar os componentes que compõem Ca2 + assinaturas. Ca2 sistemas de detecção com base recentemente vários Aequorina têm sido desenvolvidos que facilitam telas genéticos para componentes de sinalização de Ca2 + em resposta a ataque patogénico e stress abiótico 2-4. Aequorina foi usado pela primeira vez para detectar sinais de Ca2 + em plantas no início de 1990 5. Desde então, a Aequorina foi orientada para diferentes compartimentos celulares, tais como o 5 citoplasma, núcleo 6, 7 cloroplastos, tonoplast 8, 9 mitocôndrias, e estroma 10, bem como para diferentes tipos de células na raiz para monitorar célula específica de Ca 2 + sinais 11. Medições de Ca 2 + base de Aequorina revelar o espacial e temporal de Ca2 + resposta de uma população de células ao estresse estímulos. No entanto, na maioria dos casos, as respostas do Ca2 + de células individuais são unsynchronized no tecido respondendo 4. Por conseguinte, a Aequorina Ca2 + gravação não necessariamente comunicar o sinal de Ca2 + em células individuais. Nos últimos anos, a proteína fluorescente geneticamente codificado (FP) à base de Ca2 + de indicadores, tais como cameleon amarelo (YCS) 12 e 13 casos12 têm sido utilizados para estudar a sinalização de Ca2 + com alta resolução subcelular. YCS são fluorescência transferência de energia de ressonância (FRET) à base de Ca 2 + indicadores, contendo PCP e YFP variantes ligadas pela Ca2 + ligaï¿½o ao calmodulina proteínas e peptídeos de ligação à calmodulina M13. A calmodulina sofre uma alteração conformacional, uma vez que se liga a Ca 2 +, pondo assim PCP e YFP mais juntos, o que resulta num aumento da transferência de energia (reforçada FRET). O nível de FRET ao longo do tempo, calculada aproximadamente como a razão entre a intensidade do sinal YFP PCP, reflecte intracelular de Ca2 + dinâmica. Várias versões YC têm sido utilizados em plantas. YC3.6 era targeted para o citosol 14,15, núcleo 16, 17 mitocôndrias e membrana plasmática 18, e YC4.6 e D4ER foram direcionados para o ER 15,19, e D3cpv foi direcionada para os peroxissomos 20. Plantas transgênicas expressando YCS permitir a geração de imagens de células vivas de Ca2 + dinâmica em diferentes compartimentos celulares de diferentes tipos de células. Casos (presumivelmente Ca lcium se nsor) são proteínas simples permuta circular fluorescentes (cpFPs) abrigam uma calmodulina e peptídeos de ligação à calmodulina M13. Após a ligação ao Ca2 +, os casos sofrer alterações conformacionais, que conduz a um aumento da intensidade da fluorescência. A correlação entre a resposta da fluorescência do CASE e concentração de Ca2 + permite intracelular de Ca2 + dinâmica a ser medido quantitativamente. A variante case12 tem 12 vezes maior de fluorescência nas Ca2 + formas saturados. N. plantas benthiminana transitoriamente expressing case12 ou plantas de Arabidopsis expressando estavelmente Caso 12 foram usados ​​para estudar Ca 2 + sinalização na defesa e abióticos de estresse 4,21. Asynchronous espacial e temporal Ca2 oscilações nas células respondem ao ataque de patógenos, ou ao estresse desidratação foram revelados com base case12 Ca2 + imagem. Aqui, apresentamos instruções detalhadas para a Aequorina imagem luminescência base de Tecido e estímulos específicos Ca2 dinâmica em plântulas de Arabidopsis, e por imagem confocal de citosólica e Ca 2 + dinâmica nuclear em células das raízes de Arabidopsis que expressam Caso 12 luminescência de imagem de FAS pode ser adaptado para analisar induzidas pelo stress Ca2 dinâmica em plantas ou tecidos intactos não descritos aqui, ou para pesquisar populações de plantas de Arabidopsis mutantes por mutagénese com o stress alterado induzido Ca2 sinais. A configuração da imagem de células vivas de Ca2 + pode ser adaptado para analisar Ca2 + dinâmica em diferentes compartimentos subcelluar ou em diferentes tipos de células utilizando outros indicadores de Ca2 +.

<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

Sinais ambientais e de desenvolvimento induzir oscilações de Ca2 + em células de plantas. Espaço-temporais de Ca2 + padrões específicos de estímulo são detectados por proteínas Ca2 + ligação celulares que iniciam Ca2 + cascatas de sinalização. No entanto, ainda sabemos pouco sobre como estímulo sinais de Ca 2 + específico são gerados. A especificidade de um sinal de Ca2 + pode ser atribuído à regulação sofisticados das actividades dos canais de Ca2 + e / ou transportadores, em resposta a um dado estímulo. Para identificar estes componentes celulares e compreender as suas funções, é essencial a utilização de sistemas que permitem a gravação sensível e robusto de sinais de Ca 2 + em ambos os tecidos e níveis celulares. Codificados geneticamente Ca2 indicadores que são direcionados para diferentes compartimentos celulares têm proporcionado uma plataforma para células vivas imagem confocal de celulares Ca2 + sinais. Aqui descrevemos instruçãos para a utilização de dois sistemas de detecção de Ca 2 +: aequorina baseado FAS (mudas adesivas película luminescência) de Ca2 + e de imagiologia case12 confocal de fluorescência de células vivas com base de Ca2 + de imagem. Imaging luminescência usando o sistema FAS fornece uma detecção simples, robusto e sensível de Ca2 + sinais espaciais e temporais em nível tecidual, enquanto células vivas imagem confocal usando case12 fornece detecção simultânea de citosólica e Ca2 + sinais nucleares em uma resolução alta.

Manitol, NaCl e H 2 O 2 foram usados ​​como proxies para a desidratação, de sal e de estresse oxidativo estímulos, respectivamente. Para verificar se o ião de metal pesado Cu2 + sinergiza com qualquer destes três estímulos de stress, comparou-se a resposta de Ca 2 + a cada estímulo na presença ou ausência de Cu2 +. Como mostrado na Figura 2, o FAS luminescência imagiologia revelou que as plântulas Arabidoposis responderam diferentemen...

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Measuring Spatial and Temporal Ca2+ Signals in Arabidopsis Plants

Medindo espacial e temporal Ca<sup&gt; 2 +</sup&gt; Sinais em Arabidopsis Plantas

Sinalização de Ca2 + regula diversos processos biológicos em plantas. Aqui apresentamos abordagens para monitorar o estresse abiótico induzida Ca espacial e temporal 2 + sinais em células e tecidos, utilizando os codificados geneticamente Ca2 indicadores aequorin ou case12 Arabidopsis.

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

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Automated Analysis of Dynamic Ca2+ Signals in Image Sequences

Automated Análise de Ca dinâmico<sup&gt; 2 +</sup&gt; Sinais em seqüências de imagens

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

Imagem local Ca<sup&gt; 2+</sup&gt; Sinais em células de mamíferos em cultura

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

Gravação em tempo real na Vivo de Arabidopsis sinais de cálcio durante a alimentação de insetos usando um biossensor fluorescente

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

Aplicações de mapeamento de espaço-temporal e técnicas de análise de partículas para quantificar intracelular Ca2 + sinalização em 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

Microdissection laser RNA-Sequenciamento para Análise de Expressão Genética Espacial e Temporal-Específica do Tecido em Plantas

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

Imagens em campo amplo e em tempo real de sinais de feridas locais e sistêmicas em 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

Um método de inoculação fácil e flexível para avaliar com precisão os fenótipos de infecção por oídio de Arabidopsis e outras plantas

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