Name: genetic manipulation of the plant pathogen ustilago maydis to study fungal biology and plant microbe interactions
Uploaded: 2016-09-30T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Genetic Manipulation of the Plant Pathogen Ustilago maydis to Study Fungal Biology and Plant Microbe Interactions at JoVE.com

Особая благодарность д-ром Бенедиктом Steuten за критическое прочтение рукописи. Оригинальный работа над хитиназы была проведена доктором Торстен Ланглер. Лаборатория VG поддерживается кластером передового опыта в области растений наук (CEPLAS, DFG EXC 1028) и BioSC, лаборатория KS поддерживается BioSC. KB поддерживается BioSC. Научная деятельность биоэкономике научного центра (BioSC) при финансовой поддержке Министерства инноваций, науки и исследований в рамках NRW Strategieprojekt BioSC (№ 313 / 323-400-00213). LF поддерживается докторская общение 1525 iGRADplant DFG International Training Group Research.

1. Генерация делеционных конструкций <ol><li> Сформировать плазмиду , содержащую конструкцию удаления (рисунок 1) , содержащий соответствующий 1 т.п.н. вверх по течению (UF флангом) и вниз по течению флангом (DF) каждый и соответствующую кассету сопротивления по бокам тупыми сайтов ре?...

<ol>
	<li>Dean, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Top+10+fungal+pathogens+in+molecular+plant+pathology.">The Top 10 fungal pathogens in molecular plant pathology.</a> Molecular Plant Pathology. 13, 414-430 (2012).</li><li>Vollmeister, 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=Fungal+development+of+the+plant+pathogen+Ustilago+maydis.">Fungal development of the plant pathogen Ustilago maydis.</a> Fems Microbiol Rev. 36, 59-77 (2012).</li><li>Banuett, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ustilago+maydis,+the+delightful+blight.">Ustilago maydis, the delightful blight.</a> Trends in Genetics. 8, 174-180 (1992).</li><li>Holloman, W. K., Schirawski, J., Holliday, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+homologous+recombination+system+of+Ustilago+maydis.">The homologous recombination system of Ustilago maydis.</a> Fungal Genetics and Biology. 45, S31-S39 (2008).</li><li>Feldbr&#252;gge, M., K&#228;mper, J., Steinberg, G., Kahmann, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+mating+and+pathogenic+development+in+Ustilago+maydis.">Regulation of mating and pathogenic development in Ustilago maydis.</a> Current Opinion in Microbiology. 7, 666-672 (2004).</li><li>&#214;kmen, B., Doehlemann, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inside+plant:+Biotrophic+strategies+to+modulate+host+immunity+and+metabolism.">Inside plant: Biotrophic strategies to modulate host immunity and metabolism.</a> Current Opinion in Plant Biology. 20, 19-25 (2014).</li><li>Brachmann, A., K&#246;nig, J., Julius, C., Feldbr&#252;gge, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+reverse+genetic+approach+for+generating+gene+replacement+mutants+in+Ustilago+maydis.">A reverse genetic approach for generating gene replacement mutants in Ustilago maydis.</a> Molecular Genetics and Genomics. 272, 216-226 (2004).</li><li>K&#228;mper, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+PCR-based+system+for+highly+efficient+generation+of+gene+replacement+mutants+in+Ustilago+maydis.">A PCR-based system for highly efficient generation of gene replacement mutants in Ustilago maydis.</a> Molecular Genetics and Genomics. 271, 103-110 (2004).</li><li>Terfr&#252;chte, 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=Establishing+a+versatile+Golden+Gate+cloning+system+for+genetic+engineering+in+fungi.">Establishing a versatile Golden Gate cloning system for genetic engineering in fungi.</a> Fungal Genetics and Biology. 62, 1-10 (2014).</li><li>K&#228;mper, 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=Insights+from+the+genome+of+the+biotrophic+fungal+plant+pathogen+Ustilago+maydis.">Insights from the genome of the biotrophic fungal plant pathogen Ustilago maydis.</a> Nature. 444, 97-101 (2006).</li><li>Chavan, S., Smith, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Rapid+and+Efficient+Method+for+Assessing+Pathogenicity+of+Ustilago+maydis+on+Maize+and+Teosinte+Lines.">A Rapid and Efficient Method for Assessing Pathogenicity of Ustilago maydis on Maize and Teosinte Lines.</a> Journal of Visualized Experiments. (83), e50712 (2014).</li><li>Khrunyk, Y., M&#252;nch, K., Schipper, K., Lupas, A. N., Kahmann, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+FLP-mediated+recombination+for+the+functional+analysis+of+an+effector+gene+family+in+the+biotrophic+smut+fungus+Ustilago+maydis.">The use of FLP-mediated recombination for the functional analysis of an effector gene family in the biotrophic smut fungus Ustilago maydis.</a> New Phytologist. 187, 957-968 (2010).</li><li>van Peer, A. F., de Bekker, C., Vinck, A., W&#246;sten, H. A. B., Lugones, L. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phleomycin+Increases+Transformation+Efficiency+and+Promotes+Single+Integrations+in+Schizophyllum+commune.">Phleomycin Increases Transformation Efficiency and Promotes Single Integrations in Schizophyllum commune.</a> Appl Environ Microb. 75, 1243-1247 (2009).</li><li>Sarkari, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+expression+of+single-chain+antibodies+in+Ustilago+maydis.">Improved expression of single-chain antibodies in Ustilago maydis.</a> Journal of Biotechnology. 191, 165-175 (2014).</li><li>Schirawski, J., Heinze, B., Wagenknecht, M., Kahmann, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mating+type+loci+of+Sporisorium+reilianum:+Novel+pattern+with+three+a+and+multiple+b+specificities.">Mating type loci of Sporisorium reilianum: Novel pattern with three a and multiple b specificities.</a> Eukaryotic Cell. 4, 1317-1327 (2005).</li><li>Cervantes-Chavez, J. A., Ali, S., Bakkeren, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Response+to+Environmental+Stresses,+Cell-wall+Integrity,+and+Virulence+Are+Orchestrated+Through+the+Calcineurin+Pathway+in+Ustilago+hordei.">Response to Environmental Stresses, Cell-wall Integrity, and Virulence Are Orchestrated Through the Calcineurin Pathway in Ustilago hordei.</a> Mol Plant Microbe In. 24, 219-232 (2011).</li><li>Yu, J. 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=An+efficient+genetic+manipulation+protocol+for+Ustilago+esculenta.">An efficient genetic manipulation protocol for Ustilago esculenta.</a> FEMS Microbiology Letters. 362, (2015).</li><li>Ninomiya, Y., Suzuki, K., Ishii, C., Inoue, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+efficient+gene+replacements+in+Neurospora+strains+deficient+for+nonhomologous+end-joining.">Highly efficient gene replacements in Neurospora strains deficient for nonhomologous end-joining.</a> P Natl Acad Sci USA. 101, 12248-12253 (2004).</li><li>Colot, H. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+high-throughput+gene+knockout+procedure+for+Neurospora+reveals+functions+for+multiple+transcription+factors.">A high-throughput gene knockout procedure for Neurospora reveals functions for multiple transcription factors.</a> P Natl Acad Sci USA. 103, 10352-10357 (2006).</li><li>Langner, T., 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=Chitinases+Are+Essential+for+Cell+Separation+in+Ustilago+maydis.">Chitinases Are Essential for Cell Separation in Ustilago maydis.</a> Eukaryot Cell. 14, 846-857 (2015).</li><li>Langner, T., G&#246;hre, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fungal+chitinases:+function,+regulation,+and+potential+roles+in+plant/pathogen+interactions.">Fungal chitinases: function, regulation, and potential roles in plant/pathogen interactions.</a> Current Genetics. , (2015).</li><li>Sambrook, J., Fritsch, E. F., Maniatis, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Molecular Cloining: a laboratry manual. , (1989).</li><li>Brachmann, A., Weinzierl, G., K&#228;mper, J., Kahmann, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+of+genes+in+the+bW/bE+regulatory+cascade+in+Ustilago+maydis.">Identification of genes in the bW/bE regulatory cascade in Ustilago maydis.</a> Molecular Microbiology. 42, 1047-1063 (2001).</li><li>Becht, P., Vollmeister, E., Feldbr&#252;gge, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+for+RNA-binding+proteins+implicated+in+pathogenic+development+of+Ustilago+maydis.">Role for RNA-binding proteins implicated in pathogenic development of Ustilago maydis.</a> Eukaryotic Cell. 4, 121-133 (2005).</li><li>Vollmeister, 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=Tandem+KH+domains+of+Khd4+recognize+AUACCC+and+are+essential+for+regulation+of+morphology+as+well+as+pathogenicity+in+Ustilago+maydis.">Tandem KH domains of Khd4 recognize AUACCC and are essential for regulation of morphology as well as pathogenicity in Ustilago maydis.</a> RNA. 15, 2206-2218 (2009).</li><li>Stock, 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=Applying+unconventional+secretion+of+the+endochitinase+Cts1+to+export+heterologous+proteins+in+Ustilago+maydis.">Applying unconventional secretion of the endochitinase Cts1 to export heterologous proteins in Ustilago maydis.</a> Journal of Biotechnology. 161, 80-91 (2012).</li><li>Baumann, S., Pohlmann, T., Jungbluth, M., Brachmann, A., Feldbr&#252;gge, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinesin-3+and+dynein+mediate+microtubule-dependent+co-transport+of+mRNPs+and+endosomes.">Kinesin-3 and dynein mediate microtubule-dependent co-transport of mRNPs and endosomes.</a> Journal of Cell Science. 125, 2740-2752 (2012).</li><li>Pohlmann, T., Baumann, S., Haag, C., Albrecht, M., Feldbr&#252;gge, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+FYVE+zinc+finger+domain+protein+specifically+links+mRNA+transport+to+endosome+trafficking.">A FYVE zinc finger domain protein specifically links mRNA transport to endosome trafficking.</a> eLife. 4, (2015).</li><li>Kronstad, J. W., Leong, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+of+two+Alleles+of+the+b-Locus+of+Ustilago.">Isolation of two Alleles of the b-Locus of Ustilago.</a> P Natl Acad Sci USA. 86, 978-982 (1989).</li><li>Koepke, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+RNA-binding+protein+Rrm4+is+essential+for+efficient+secretion+of+endochitinase+Cts1.">The RNA-binding protein Rrm4 is essential for efficient secretion of endochitinase Cts1.</a> Molecular &amp; cellular proteomics. 10, (2011).</li><li>Schuler, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hxt1,+a+monosaccharide+transporter+and+sensor+required+for+virulence+of+the+maize+pathogen+Ustilago+maydis.">Hxt1, a monosaccharide transporter and sensor required for virulence of the maize pathogen Ustilago maydis.</a> New Phytologist 206. , 1086-1100 (2015).</li><li>Schuster, M., Schweizer, G., Reissmann, S., Kahmann, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genome+editing+in+Ustilago+maydis+using+the+CRISPR-Cas+system.">Genome editing in Ustilago maydis using the CRISPR-Cas system.</a> Fungal Genetics and Biology. , (2015).</li></ol>

Этот протокол описывает , как генерировать делеционных мутантов для обратного генетических исследований в U. maydis. Отправной точкой является делеция конструкция , которая содержит фланкирующие последовательности гена представляющей интерес , содержащий последовательности около ...

Ustilago maydis является фитопатогенные модель грибок , который интенсивно изучали в течение многих десятилетий 1,2. Он существует в двух морфологией, дрожжей типа, непатогенных стадии и мицелиальных, инфекционная форма 3. Универсальные прорывные открытия , такие как гомологичные механизмы рекомбинации и репарации ДНК были сделаны в дрожжеподобных стадии роста этого гриба 4. Кроме того, морфологический переход к инфекционным и филаментов факторов вирулентности важных для инфекции хорошо характеризуются 5,6. Растущий молекулярно знания о биологии и вирулентность этого гриба головне опирается на стратегию замещения прямой гена 7-9 поддерживается отличным генома аннотацию 10 и легкости обратной генетики с использованием, например, хорошо организованная коллекция плазмида в нашем институте (HTTP : //www.mikrobiologie.hhu.de/ustilago-community.html). Стандартизированные, быстрые анализы инфекции у кукурузы сeedlings позволяют детальные исследования факторов патогенности 11. Геном U. maydis содержит около 6900 генов 10. Для изучения их функции, они могут быть удалены по отдельности или в комбинации из-за эффективной системы гомологичной рекомбинации. Фланкирующих участков около 1 т.п.н. , содержащий совершенно гомологичные концы идеально подходят для скоростей гомологичной рекомбинации более чем на 50%, но уже в 250 пар оснований с негомологичные концов допускают некоторую степень правильной интеграции конструкции 9. В настоящее время пять различных кассет сопротивления, HYGR, cbxR, натр, G418R и phleoR посредническую сопротивление против гигромицину, карбоксин, nourseothricin, G418 и флеомицина, используются для выбора трансформантов 7,9. Кроме того, устойчивости к гигромицину была разработана в перерабатываемых кассету (FRT-HYGR) , которые могут быть удалены путем временной экспрессии гетерологичного FLP рекомбиназой 12, Это позволяет удалять сопротивления кассеты и, таким образом, в теории неограниченных генетических модификаций. Флеомицин мутагенных 13, так что с новыми кассетами, в частности, для повторного использования HYGR кассета, использование phleoR уменьшается. Четырехместные мутанты могут , таким образом , быть получены с использованием других четырех кассет, но для пятикратных мутантов, система FRT-HYGR рекомендуется 14. Эта общая стратегия удаления гена была успешно передана другим головни грибов , таких как Sporisorium reilianum 15, У. hordei 16, или U. съедобная 17 и , следовательно , обладает потенциалом для дальнейшего применения в еще генетически неразрешимых организмов с эффективной системы гомологичной рекомбинации. Кроме того, организмы, не имеющие гомологичной рекомбинации может быть модифицирован для улучшения методов генной инженерии на примере делеции генов, участвующих в негомологичный-анd-присоединение в нейроспора густая 18,19. Здесь мы опишем опубликованную стратегию удаления гена для U. maydis 7,9 в экспериментальной подробно с акцентом на быстрой и точной проверки кандидатов. В качестве примера, мы используем грибковые хитиназы и изображают поколение одиночных мутантов, а также удаление множества штаммов 20,21. Хитиназы интересные примеры, потому что они действуют на хитин в жесткой клеточной стенки. Клеточная стенка ремоделирования требуется для морфологических изменений во время клеточного деления, переключиться на нитчатых роста и спорообразования. Следовательно, в делеционных мутантов можно ожидать фенотипы на протяжении всего жизненного цикла.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1138">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">Aminobenzoeic acid (Free Acid)</td>
			<td style="width:183px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:124px;">A-9878</td>
			<td style="width:485px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Bacto Agar&#160;</td>
			<td style="width:183px;">BD</td>
			<td style="width:124px;">214010</td>
			<td>alternatively use local supplier</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Bacto Peptone</td>
			<td style="width:183px;">BD</td>
			<td style="width:124px;">211677</td>
			<td>alternatively use local supplier</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Bacto Yeast Extract&#160;</td>
			<td style="width:183px;">BD</td>
			<td style="width:124px;">212750</td>
			<td>alternatively use local supplier</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:347px;">CaCl2*2H2O</td>
			<td style="width:183px;">Gr&#252;ssing GmbH</td>
			<td style="width:124px;">10234</td>
			<td>alternatively use local supplier</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">Ca-pantothenat (Hemi-Ca. salt)</td>
			<td style="width:183px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:124px;">P-2250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Carboxin&#160;</td>
			<td style="width:183px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:124px;">45371</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Casamino acids&#160;</td>
			<td style="width:183px;">BD</td>
			<td style="width:124px;">223050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">Cholinchlorid</td>
			<td style="width:183px;">Sigma Aldrich</td>
			<td>C-1879</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">Citric acid</td>
			<td style="width:183px;">ChemSolute</td>
			<td style="width:124px;">24,321,000</td>
			<td>alternatively use local supplier</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:347px;">CuSO4*5H2O</td>
			<td style="width:183px;">Fluka</td>
			<td style="width:124px;">61240</td>
			<td>alternatively use local supplier</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">D(+)Sucrose&#160;</td>
			<td style="width:183px;">Roth</td>
			<td style="width:124px;">4621.1</td>
			<td>alternatively use local supplier</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">DNA degr. free acid&#160;</td>
			<td style="width:183px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:124px;">D-3159</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">EDTA</td>
			<td style="width:183px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:124px;">E4378</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:347px;">FeCl3*6H2O</td>
			<td style="width:183px;">Gr&#252;ssing GmbH</td>
			<td style="width:124px;">10288</td>
			<td>alternatively use local supplier</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">Geneticin (G418) disulfate salt</td>
			<td style="width:183px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:124px;">A1720</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Trichoderma lysing enzymes</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>L1412</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">Glucose</td>
			<td style="width:183px;">Caelo</td>
			<td style="width:124px;">2580</td>
			<td>alternatively use local supplier</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">Glycerin&#160;</td>
			<td style="width:183px;">Fisher Chemical</td>
			<td style="width:124px;">G065015</td>
			<td>alternatively use local supplier</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:347px;">H3BO3</td>
			<td style="width:183px;">AppliChem</td>
			<td style="width:124px;">A2940</td>
			<td>Dangerous substance. Please check manufacturer&#39;s safety instructions.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Heparin sodium salt</td>
			<td style="width:183px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:124px;">H3393-50KU</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Hygromycin B-solution</td>
			<td style="width:183px;">Roth</td>
			<td style="width:124px;">1287.2</td>
			<td>Dangerous substance.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">KCl</td>
			<td style="width:183px;">VWR</td>
			<td style="width:124px;">26764298</td>
			<td>alternatively use local supplier</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:347px;">KH2PO4</td>
			<td style="width:183px;">AppliChem</td>
			<td style="width:124px;">A3620</td>
			<td>alternatively use local supplier</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:347px;">MgSO4 waterfree</td>
			<td style="width:183px;">Merck</td>
			<td style="width:124px;">7487-88-9</td>
			<td>Water free is critical. Alternatively use local supplier</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:347px;">MnCl2*4H2O</td>
			<td style="width:183px;">AppliChem</td>
			<td style="width:124px;">A2087</td>
			<td>alternatively use local supplier</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">myo-Inositol</td>
			<td style="width:183px;">Sigma Aldrich</td>
			<td>I-5125</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:347px;">Na2-EDTA*2H2O</td>
			<td style="width:183px;">AppliChem</td>
			<td style="width:124px;">A2937</td>
			<td>alternatively use local supplier</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:347px;">Na2MoO4*2H2O</td>
			<td style="width:183px;">Roth</td>
			<td style="width:124px;">0274.2</td>
			<td>alternatively use local supplier</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:347px;">Na2SO4</td>
			<td style="width:183px;">Gr&#252;ssing GmbH</td>
			<td style="width:124px;">12174</td>
			<td>alternatively use local supplier</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">NaCl</td>
			<td style="width:183px;">Fisher Chemical</td>
			<td style="width:124px;">S316060</td>
			<td>alternatively use local supplier</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">NaOH</td>
			<td style="width:183px;">ChemSolute</td>
			<td style="width:124px;">13,751,000</td>
			<td>alternatively use local supplier</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:347px;">NH4NO3</td>
			<td style="width:183px;">Roth</td>
			<td style="width:124px;">K299.1</td>
			<td>alternatively use local supplier</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Nicotinic acid (Free Acid)</td>
			<td style="width:183px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:124px;">N-4126</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Nourseothricin dihydrogen sulfate&#160;&#160;</td>
			<td style="width:183px;">Werner BioAgents</td>
			<td style="width:124px;">5,001,000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">Nutrient broth&#160;</td>
			<td style="width:183px;">Difco</td>
			<td style="width:124px;"></td>
			<td>local suppliers</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:347px;">Phenol:Chloroform:Isoamyl Alcohol (25:24:1) pH 6.7</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>P3803</td>
			<td>Dangerous substance. Please check manufacturer&#39;s safety instructions.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">polyethylene glycol (PEG)</td>
			<td style="width:183px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:124px;">P-3640</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Potassium acetate</td>
			<td style="width:183px;">AppliChem</td>
			<td>121479</td>
			<td>alternatively use local supplier</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">Pyridoxin (Monohydrochlorid)</td>
			<td style="width:183px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:124px;">P-9755</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">Riboflavin&#160;</td>
			<td style="width:183px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:124px;">R4500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">RNaseA</td>
			<td style="width:183px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:124px;">R5503</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">SDS</td>
			<td style="width:183px;">Roth</td>
			<td style="width:124px;">Cn30.3</td>
			<td>alternatively use local supplier</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">small syringe</td>
			<td>BD</td>
			<td>300300</td>
			<td>alternatively use local supplier</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">sterile filter, 22 &#181;m</td>
			<td>VWR</td>
			<td>28145-477</td>
			<td>alternatively use local supplier</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">Sorbitol</td>
			<td style="width:183px;">Roth</td>
			<td style="width:124px;">6213.1</td>
			<td>alternatively use local supplier</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">Thiamin-Hydrochloride</td>
			<td style="width:183px;">Serva</td>
			<td style="width:124px;">36020.02</td>
			<td>alternatively use local supplier</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">tri-Na-Citrate</td>
			<td style="width:183px;">Fisher Chemical</td>
			<td style="width:124px;">S332060</td>
			<td>alternatively use local supplier</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">Tris- (hydroxymethyl) aminomethane</td>
			<td>VWR</td>
			<td style="width:124px;">103156X</td>
			<td>alternatively use local supplier</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">Tris hydrochloride</td>
			<td>Roth</td>
			<td style="width:124px;">9090.4</td>
			<td>alternatively use local supplier</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Triton X-100&#160;</td>
			<td style="width:183px;">Serva&#160;</td>
			<td style="width:124px;">37240</td>
			<td>alternatively use local supplier</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:347px;">ZnCl2</td>
			<td style="width:183px;">Fluka</td>
			<td style="width:124px;">96470</td>
			<td>alternatively use local supplier</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">Name</td>
			<td style="width:183px;">Company</td>
			<td style="width:124px;">Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Composition of solutions/preparation of material</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Composition of solutions</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Carboxin</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Stock: 5 mg/ml in methanol, final concentration: 2 &#181;g/ml</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">CM plates</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>0.25 % (w/v) Casamino acids, 0.1 % (w/v) Yeast Extract, 1.0 % (v/v) Holliday vitamin solution, 6.25 % (v/v); Holliday salt solution, 0.05 % (w/v) DNA degr. free acid, 0.15 % (w/v) NH4NO3, 2.0 % (w/v) Bacto Agar; adjust to pH 7.0 using 5 M NaOH; after autoclaving add 1 % glucose&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">Geneticin (G418)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Stock: 50 mg/ml in H2O, final concentration: 500 &#181;g/ml</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">HCl-washed glass beads (0,35-0,45 mm)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Cover glass beads with concentrated HCl (25 %, 7.8 M) and incubate for 60 min. Sway several times. Decant HCl (keep decanted liquid) and wash glass beads with 3 M HCl (keep decanted liquid). Wash glass beads several times with double distilled H2O until the pH is 7 (the liquid should not be yellow-green anymore). Aliquot the glass beads and dry them at 180 &#176;C. The decanted HCl has to be neutralized before disposal.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Heparin</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Stock: 15 mg/ml</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">Holliday salt solution</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>16.0 &#8240; (w/v) KH2PO4, 4.0 &#8240; (w/v) Na2SO4, 8.0 &#8240; (w/v) KCl, 1.32 &#8240; (w/v) CaCl2*2H2O, 8.0 &#8240; (v/v) trace elements, 2.0 &#8240; (w/v) MgSO4; sterile filtrate</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Holliday vitamin solution&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>0.1&#8240; (w/v) Thiamin, 0.05&#8240; (w/v) Riboflavin, 0.05&#8240; (w/v) Pyridoxin, 0.2&#8240; (w/v) Ca-Pantothenat, (0.05&#8240; (w/v) Aminobenzoeic acid, 0.2&#8240; (w/v) Nicotinic acid, 0.2&#8240; (w/v) Cholinchlorid, 1.0&#8240; (w/v) myo-Inositol; may be stored at -20 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Hygromycin</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Stock: 50 mg/ml in PBS, final concentration: 200 &#181;g/ml</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">Nourseothricin</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Stock: 200 mg/ml in H2O, final concentration: 150 &#181;g/ml</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">NSY-glycerol-medium</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>0.8 % (w/v) Nutrient Broth, 0.1 % (w/v) Yeast Extract, 0.5 % (w/v) Sucrose,&#160; 80.0 % (v/v) 87% Glycerin (f.c. 69.6%)&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">RegLight</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>1.0% (w/v) Yeast Extract&#160; 0.4 % (w/v) Bacto Peptone, 0.4 % (w/v) Sucrose, 18.22 % (w/v) Sorbitol, 1.5 % (w/v) Agar</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">SCS, pH 5.8</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Solution 1: 20 mM tri-Na-citrate, 1 M Sorbitol; colution 2: 20 mM Citric acid, 1 M Sorbitol, add solution 2 into solution 1 until pH 5.8 is reached; autoclave</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">STC, pH 8</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>1 M Sorbitol, 10 mM Tris-HCl pH 7.5, 100 mM CaCl2; filter sterile</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">STC/PEG</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>40 % (v/v) PEG in STC-buffer&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">TE buffer, pH 8</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>1.31 mM Tris-Base, 8.69 mM Tris-HCl, 10 mM Na2-EDTA*2H2O</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">TE/RNase</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>10 &#181;g/ml RNaseA in TE buffer</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">Trace elements</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>0.06&#8240; (w/v) H3BO3, 0.14&#8240; (w/v) MnCl*4H2O, 0.4 &#8240; (w/v) ZnCl2, 0.4 &#8240; (w/v) Na2MoO4*2H2O, 0.1 &#8240; (w/v) FeCl3*6H2O, 0.04&#8240; (w/v) CuSO4*5H2O</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Trichoderma lysing enzymes solution</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>12.5 mg/ml SCS; filter sterile; prepare shortly before use</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Tris-HCl pH 7.5</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>806 mM Tris-HCl, 194 mM Tris-Base; check the pH and if necessary adjust with HCl; autoclave</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Usti-lysis buffer 1, pH 8</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>10 mM Tris-HCl (pH 8.0), 10 mM NaCl, 1 % (w/v) SDS, 2 % (v/v) TritonX-100, 1 mM EDTA. Do not measure pH using pH meter.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Usti-lysis buffer 2</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>mix Usti lysis buffer 1 with 1 x TE in a 1:1 ratio</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">YEPS-Light medium</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>1.0% (w/v) Yeast Extract, 0.4% (w/v) Bacto Peptone, 0.4% (w/v) Sucrose, for plates: 1.5% (w/v) Bacto Agar</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

genetic manipulation of the plant pathogen ustilago maydis to study fungal biology and plant microbe interactions

делеции гена играет важную роль в анализе функции гена. Одним из наиболее эффективных способов сорвать генов в качестве целевой группы является замена всего гена с селективным маркером посредством гомологичной рекомбинации. В процессе гомологичной рекомбинации, обмен ДНК происходит между последовательностями с высоким сходством. Таким образом, линейные геномные последовательности, фланкирующие ген-мишень, может быть использован, чтобы специально направить селективный маркер на нужный сайт интеграции. Тупые концы делеций конструкции активировать систему восстановления ДНК клетки и, таким образом, способствовать интеграции конструкции либо с помощью гомологичной рекомбинации, либо не-гомологичной отслуживших присоединения. В организмах с эффективной гомологичной рекомбинации, скорость успешного удаления гена может достигать более 50% решений эта стратегия является ценным система разрушение гена. Головне гриб Ustilago maydis является эукариотической модель микроорганизм показывает такую эффективную гомологичной рекомбинантногоиона. Из его около 6900 генов, многие из них были функционально характеризуется с помощью мутантов с делецией, и неоднократный отказ замены гена покушений точек на основной функции гена. Последующая характеристика функции генов с помощью мечения с флуоресцентными маркерами или мутации предсказанных доменов также опирается на обмен ДНК посредством гомологичной рекомбинации. Здесь мы представляем U. maydis стратегия генерации штамма подробно , используя простой пример, удаление гена.

Делеционные конструкции для всех четырех хитинолитических генов , закодированных в U. maydis генома были получены путем клонирования Golden Gate с использованием кассеты HYGR для удаления CTS1, то NaTr для удаления Cts2, то G418R кассета для удаления cts3 ...

Watch this Scientific Journal Video about Genetic Manipulation of the Plant Pathogen Ustilago maydis to Study Fungal Biology and Plant Microbe Interactions at JoVE.com

Genetic Manipulation of the Plant Pathogen Ustilago maydis to Study Fungal Biology and Plant Microbe Interactions

Мы описываем надежную стратегию замены генов генетически манипулировать головне гриба Ustilago maydis. Этот протокол объясняет, как генерировать делеционных мутантов для исследования инфекции фенотипы. Он может быть расширен , чтобы модифицировать гены любым желаемым способом, например, путем добавления последовательность , кодирующую флуоресцентный белок тег.

Генетическая Манипуляция растений Возбудитель<em&gt; Ustilago maydis</em&gt; По изучению Грибковые биологии и растений микробных взаимодействий

Gene deletion plays an important role in the analysis of gene function. One of the most efficient methods to disrupt genes in a targeted manner is the ...

Research

JoVE Journal

Genetics

Genetic Manipulation of the Plant Pathogen Ustilago maydis to Study Fungal Biology and Plant Microbe Interactions

Assessment of DNA Contamination in RNA Samples Based on Ribosomal DNA

Оценка загрязнения ДНК в образцах РНК, основанный на рибосомной ДНК

One method extensively used for the quantification of gene expression changes and transcript abundances is reverse-transcription quantitative real-time ...

Purification of High Molecular Weight Genomic DNA from Powdery Mildew for Long-Read Sequencing

Очистка ДНК с высоким молекулярным весом геномной от мучнистой росы для Long-Read Sequencing

The powdery mildew fungi are a group of economically important fungal plant pathogens. Relatively little is known about the molecular biology and genetics ...

The Nematode Caenorhabditis Elegans - A Versatile In Vivo Model to Study Host-microbe Interactions

The Nematode Caenorhabditis Elegans - A Versatile In Vivo Model to Study Host-microbe Interactions

Нематоды Caenorhabditis Elegans - универсальный в Vivo модель для изучения хост микробных взаимодействий

We demonstrate a method using Caenorhabditis elegans as a model host to study microbial interaction. Microbes are introduced via the diet making the ...

Robust DNA Isolation and High-throughput Sequencing Library Construction for Herbarium Specimens

Надежные ДНК изоляции и высокопроизводительного секвенирования строительство библиотеки для образцов гербария

Herbaria are an invaluable source of plant material that can be used in a variety of biological studies. The use of herbarium specimens is associated with ...

Exploring the Root Microbiome: Extracting Bacterial Community Data from the Soil, Rhizosphere, and Root Endosphere

Изучения корня микрофлора: извлечение данных бактериальных сообщества из почвы, ризосфере и корень Endosphere

The intimate interaction between plant host and associated microorganisms is crucial in determining plant fitness, and can foster improved tolerance to ...

Maintaining Biological Cultures and Measuring Gene Expression in Aphis nerii: A Non-model System for Plant-insect Interactions

Maintaining Biological Cultures and Measuring Gene Expression in Aphis nerii: A Non-model System for Plant-insect Interactions

Сохранение биологических культур и измерения экспрессии генов в nerii тля: Non модель системы для взаимодействия растений насекомое

Aphids are excellent experimental models for a variety of biological questions ranging from the evolution of symbioses and the development of polyphenisms ...

Plant Growth and Agrobacterium-mediated Floral-dip Transformation of the Extremophyte Schrenkiella parvula

Plant Growth and Agrobacterium-mediated Floral-dip Transformation of the Extremophyte Schrenkiella parvula

Роста и Agrobacterium опосредованной цветочно цинкования трансформации Extremophyte Schrenkiella parvula

Schrenkiella parvula is an extremophyte adapted to various abiotic stresses, including multiple ion toxicity stresses. Despite high-quality genomic ...

Using Ustilago maydis as a Trojan Horse for In Situ Delivery of Maize Proteins

Using Ustilago maydis as a Trojan Horse for In Situ Delivery of Maize Proteins

С помощью пузырчатая maydis как троянский конь в месте доставки кукурузу белков

Inspired by Homer&#180;s Trojan horse myth, we engineered the maize pathogen Ustilago maydis to deliver secreted proteins into the maize apoplast ...

CRISPR-mediated Genome Editing of the Human Fungal Pathogen Candida albicans

CRISPR-mediated Genome Editing of the Human Fungal Pathogen Candida albicans

ТРИФОСФАТЫ опосредованной редактирование генома человека грибкового патогена Candida albicans

This method describes the efficient CRISPR mediated genome editing of the diploid human fungal pathogen Candida albicans. CRISPR-mediated genome editing ...

A Bioinformatics Pipeline to Accurately and Efficiently Analyze the MicroRNA Transcriptomes in Plants

Биоинформатика трубопровод точно и эффективно анализировать microRNA транскриптомы в растениях

MicroRNAs (miRNAs) are 20- to 24-nucleotide (nt) endogenous small RNAs (sRNAs) extensively existing in plants and animals that play potent roles in ...