Name: investigating teliospore germination using microrespiration analysis and microdissection
Uploaded: 2018-05-13T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Investigating Teliospore Germination Using Microrespiration Analysis and Microdissection at JoVE.com

ونود أن نشكر الدكتور بول فروست للاستخدام في بلده ميكروريسبيروميتير، ونيكول فاغنر وأليكس بيل للمساعدة التقنية. تم تمويل هذا العمل من خلال منحة مقدمة إلى B.J.S.

1-الذرة الكوز العدوى
<ol><li>تنمو ميس زيا (عام البنطم الذهبي) حتى يتم تشكيل الكيزان وبدأت الحرير (حوالي 60 يوما).</li>
	<li>الثقافة متوافقة فرداني مايديس U. سلالات تستخدم بروتوكولات قياسية كما سبق وصف7.</li>
	<li>إصابة الكيزان الذرة باستخدام البروتوكولات القياسية كما هو موضح سابقا...

<ol>
	<li>Saville, B. J., Donaldson, M. E., Doyle, C. E., Swan, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Meiosis - Molecular Mechanisms and Cytogenetic Diversity. , 411-460 (2012).</li><li>Christensen, J. 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> Monograph Number 2. , (1963).</li><li>Caltrider, P. D., Gottlieb, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Respiratory+activity+and+enzymes+for+glucose+catabolism+in+fungal+spores.">Respiratory activity and enzymes for glucose catabolism in fungal spores.</a> Phytopathology. 53, 1021-1030 (1963).</li><li>Allen, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metabolic+aspects+of+spore+germination+in+fungi.">Metabolic aspects of spore germination in fungi.</a> Ann. Rev. Phytopathol. 3, 313-342 (1965).</li><li>Warburg, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metabolism+of+tumours.">Metabolism of tumours.</a> Biochemische Zeitschrift. 142, 317-333 (1923).</li><li>Ostrowski, L. A., Saville, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Natural+antisense+transcripts+are+linked+to+the+modulation+of+mitochondrial+function+and+teliospore+dormancy+in+Ustilago+maydis.">Natural antisense transcripts are linked to the modulation of mitochondrial function and teliospore dormancy in Ustilago maydis.</a> Mol Microbiol. 103 (5), 745-763 (2017).</li><li>Morrison, E. N., Donaldson, M. E., Saville, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+and+analysis+of+genes+expressed+in+the+Ustilago+maydis+dikaryon:+uncovering+a+novel+class+of+pathogenesis+genes.">Identification and analysis of genes expressed in the Ustilago maydis dikaryon: uncovering a novel class of pathogenesis genes.</a> Canadian Journal of Plant Pathology-Revue Canadienne De Phytopathologie. 34 (3), 417-435 (2012).</li><li>Doyle, C. E., Cheung, H. Y. K., Spence, K. L., Saville, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unh1,+an+Ustilago+maydis+Ndt80-like+protein,+controls+completion+of+tumor+maturation,+teliospore+development,+and+meiosis.">Unh1, an Ustilago maydis Ndt80-like protein, controls completion of tumor maturation, teliospore development, and meiosis.</a> Fungal Genetics and Biology. 94, 54-68 (2016).</li><li>Stade, S., Brambl, 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+biogenesis+during+fungal+spore+germination:+respiration+and+cytochrome+c+oxidase+in+Neurospora+crassa.">Mitochondrial biogenesis during fungal spore germination: respiration and cytochrome c oxidase in Neurospora crassa.</a> J Bacteriol. 147 (3), 757-767 (1981).</li><li>Brambl, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characteristics+of+developing+mitochondrial+genetic+and+respiratory+functions+in+germinating+fungal+spores.">Characteristics of developing mitochondrial genetic and respiratory functions in germinating fungal spores.</a> Biochim Biophys Acta. 396 (2), 175-186 (1975).</li><li>Sacadura, N. T., Saville, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gene+expression+and+EST+analyses+of+Ustilago+maydis+germinating+teliospores.">Gene expression and EST analyses of Ustilago maydis germinating teliospores.</a> Fungal Genet Biol. 40 (1), 47-64 (2003).</li><li>Hilderbrand, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Techniques+for+the+isolation+of+single+microorganisms.">Techniques for the isolation of single microorganisms.</a> Botanical Review. 4 (12), 38 (1938).</li><li>Seto, A. 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> Analysis of gene transcripts during Ustilago maydis teliospore dormancy and germination. , (2013).</li><li>Fr&#246;hlich, J., K&#246;nig, H., K&#246;nig, H., Varma, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Soil Biology - Intestinal Microorganisms of Termites and Other Invertebrates. , 425-437 (2006).</li><li>Choi, Y., Hyde, K., Ho, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single+spore+isolation+of+fungi.">Single spore isolation of fungi.</a> Fungal Diversity. 3, 11 (1999).</li><li>Sherman, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Getting+started+with+yeast.">Getting started with yeast.</a> Guide to Yeast Genetics and Molecular and Cell Biology, Pt B. 350, 3-41 (2002).</li><li>Chen, Y., Seguin-Swartz, G. <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+method+for+assessing+the+viability+of+fungal+spores.">A rapid method for assessing the viability of fungal spores.</a> Canadian Journal of Plant Pathology-Revue Canadienne De Phytopathologie. 24 (2), 230-232 (2002).</li></ol>

مسببات الأمراض النباتية بيوتروفيك باسيديوميسيتي تسبب مليارات الدولارات في خسائر في المحاصيل سنوياً. الغالبية العظمى من هذه الجراثيم تنتج تيليوسبوريس التي جزء لا يتجزأ من تشتت الفطرية والتكاثر الجنسي. اكتساب المعرفة التنمية وإنبات تيليوسبوريس أمر بالغ الأهمية لفهم انتشار الأمراض المدم...

تتكون فطريات التفحم (سواديات) 1,600 أكثر الأنواع التي تصيب الحشائش بما في ذلك محاصيل الحبوب الهامة من الذرة والشعير والقمح، مما تسبب ببلايين الدولارات في خسائر في المحاصيل سنوياً1. تتميز هذه الفطريات بإنتاج تيليوسبوريس، الذي يكون مظلم مصطبغة جدران الخلية، وهي عوامل التشتت. تيليوسبوريس تعمل على حماية المواد الجينية أثناء ضغوط تفريق بين النباتات المضيفة، ويمكن أن تستمر في حالة سبات عميق لسنوات2. على هذا النحو، تيليوسبوريس عنصر أساسي في انتشار المرض.
من أجل دراسة البيولوجيا تيليوسبوري، يستخدم مختبرنا فطر التفحم نموذج مايديس Ustilago (U. مايديس)، الذي هو عامل المسببة للمرض 'المشتركة التفحم للذرة'. الناضجة مايديس U. تيليوسبوريس تتميز بالقبض على النمو وانخفاض الأيض الخلوية، والمستويات المنخفضة للتنفس الخلوي3. في الظروف البيئية الملائمة (مثلاً.، وجود السكريات محددة)، تيليوسبوريس مايديس U. تنبت واستكمال الانقسام الاختزالي، تنتج باسيديوسبوريس التي يمكن بدء جولات جديدة من العدوى. الإنبات يتميز بزيادة التنفس والنشاط العودة للتمثيل الغذائي والتقدم من خلال المراحل المورفولوجية يمكن ملاحظتها لإنبات4.
وتشمل المرحلة الأولى من الإنبات زيادة التنفس ووظيفة التمثيل الغذائي، ومع ذلك، لا توجد أية مؤشرات المورفولوجية للتغيير. وأجريت القياسات الأصلية لتغيير الجهاز التنفسي في الولايات المتحدة مايديس قبل 50 عاماً، قياس استهلاك الأوكسجين مانوميتريكالي مع جهاز5قارورة واربورغ. وقد وضعنا طريقة بسيطة وجديدة لدراسة التغييرات الدقيقة في التنفس أثناء الإنبات تيليوسبوري بقياس استهلاك الأوكسجين خلال دورة وقت للإنبات باستخدام ميكروريسبيروميتير كلارك من نوع. استخدمنا هذا الأسلوب سابقا لدراسة التغيرات في معدل التنفس بين البرية من نوع مايديس U. فرداني الخلايا وطفرات مع6من الميتوكوندريا المعيبة، وتكيفت البروتوكول هنا لدراسة التغيرات في التنفس تيليوسبوري أثناء الإنبات. وهذا يوفر وسيلة لتحديد دقة توقيت التغيير التنفس حيث أنه يمكن أن نستهدف تيليوسبوريس بعد بدء الإنبات للتحقيق في الأحداث الجزيئية المبكر في الوقت المناسب. يمكن أن تتبع التقدم لإنبات مجهريا بمجرد بروميسيليا يخرج من تيليوسبوري، ولكن الطبيعة غير متزامن تحول دون عزل ما يكفي تيليوسبوريس في مرحلة معينة للتحقيق. قمنا بتطوير تقنية ميكروديسيكشن مماثلة لتلك المستخدمة للاخصاب في الأنابيب لجمع تيليوسبوريس جسديا في مراحل متميزة المورفولوجية للإنبات.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:707px;" width="707">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:437px;">Streptomycin Sulfate</td>
			<td style="width:75px;">BioShop</td>
			<td style="width:124px;">STP101</td>
			<td style="width:71px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Kanamycin Sulfate</td>
			<td>BioShop</td>
			<td>KAN201</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Potato Dextrose Broth</td>
			<td>BD Difco</td>
			<td>254920</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">1 L Waring Laboratory blender</td>
			<td>Waring</td>
			<td>7011S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Cheesecloth</td>
			<td>VWR</td>
			<td>470150-438</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Nalgene Polypropylene Desiccator with Stopcock</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>5310-0250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Unisense MicroRespiration system</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">MicroRespiration Sensor (O2)</td>
			<td>Unisense</td>
			<td>OX10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">MicroOptode Meter Amplifier</td>
			<td>Unisense</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">MR-Ch Small</td>
			<td>Unisense</td>
			<td>MR-Ch</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">SensorTrace Rate Software</td>
			<td>Unisense</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">MicroRespiration Rack</td>
			<td>Unisense</td>
			<td>MR2-Rack</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">MicroRespiration Stirrer</td>
			<td>Unisense</td>
			<td>MR2-Co</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Microdissection system</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Axio Vert.A1 Inverted Light Microscope</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Coarse Manipulator</td>
			<td>Narishige</td>
			<td>MMN-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Three-axis Hanging Joystick Oil Hydraulic Micromanipulator</td>
			<td>Narishige</td>
			<td>MMO-202ND</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Pneumatic Microinjector</td>
			<td>Narishige</td>
			<td>IM-11-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">TransferTip (ES)</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>5175107004</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

investigating teliospore germination using microrespiration analysis and microdissection

فطريات التفحم هي العوامل المسببة للعديد من الأمراض الزراعية المدمرة. أنها تتميز بإنتاج تيليوسبوريس، وعوامل التشتت السميكة. تيليوسبوريس يمكن أن تظل نائمة لعقود. تتميز بانخفاض معدلات التمثيل الغذائي السكون ومؤقتا الحيوي الجزيئات وتقلص إلى حد كبير مستويات التنفس. عند تلقي إشارات البيئية المطلوبة، تنبت تيليوسبوريس لإنتاج خلايا فرداني، الذي يمكن بدء جولات جديدة من العدوى. تيليوسبوري إنبات يتسم باستئناف الحيوي الجزيئات وزيادة التنفس والتغييرات الشكلية المثيرة. من أجل دقة قياس التغيرات في التنفس الخلوي خلال المراحل الأولى من الإنبات، قمنا بتطوير بروتوكول بسيط توظيف ريسبيروميتير كلارك من نوع. وتتميز المراحل اللاحقة للإنبات بالتغييرات الشكلية المحددة، ولكن الإنبات غير متزامنة. قمنا بتطوير تقنية ميكروديسيكشن التي تمكننا من جمع تيليوسبوريس في مراحل إنبات متميزة.

باستخدام الأسلوب القائم على ميكروريسبيروميتير من نوع كلارك لقياس التغيرات في التنفس أثناء السكون تيليوسبوري وإنبات، أكدنا أن يحمل تيليوسبوريس نائمة على مستوى منخفض من التنفس (~ 1,075 µmol/ح/mg) مقارنة الإنبات تيليوسبوريس (~ 2,614 µmol/ح/ملغ؛ الشكل 1A). وهذا يمثل تغي?...

Watch this Scientific Journal Video about Investigating Teliospore Germination Using Microrespiration Analysis and Microdissection at JoVE.com

Investigating Teliospore Germination Using Microrespiration Analysis and Microdissection

فطريات التفحم يسبب الكثير من الأمراض الزراعية المدمرة. أنها مشتتة تيليوسبوريس الخاملة التي تنبت في استجابة لمنبهات بيئية. أننا مخطط طريقتين لتقصي التغيرات الجزيئية أثناء الإنبات: قياس زيادة التنفس للكشف عن التنشيط الأيضي وتقييم الأحداث الجزيئية المتغيرة عن طريق عزل تيليوسبوريس في المراحل المورفولوجية المميزة.

التحقيق الإنبات تيليوسبوري باستخدام تحليل ميكروريسبيريشن وميكروديسيكشن

Smut fungi are the etiological agents of several devastating agricultural diseases. They are characterized by the production of teliospores, which are ...

Research

JoVE Journal

Biology

Laser Capture Microdissection of Mammalian Tissue

الليزر Microdissection القبض على أنسجة الثدييات

Laser capture microscopy, also known as laser microdissection (LMD), enables the user to isolate small numbers of cells or tissues from frozen or ...

A Neuronal and Astrocyte Co-Culture Assay for High Content Analysis of Neurotoxicity

والخلايا العصبية ونجمية المشارك الثقافة الفحص لتحليل محتوى عال من العصبية

High Content Analysis (HCA) assays combine cells and detection reagents with automated imaging and powerful image analysis algorithms, allowing ...

Microdissection of Zebrafish Embryonic Eye Tissues

Microdissection من الأنسجة الجنينية العين اسماك الزرد

Zebrafish is a popular animal model for research on eye development because of its rapid ex utero development and good fecundity. By 3 days post ...

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

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

على المدى الطويل، عالية الدقة الفاصل الزمني متحد البؤر التصوير من<em&gt; الطفلق ل arabidopsis</em&gt; البشرة خلال إنبات

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

Investigating Protein-protein Interactions in Live Cells Using Bioluminescence Resonance Energy Transfer

التحقيق البروتين البروتين التفاعلات في الخلايا الحية باستخدام الرنين ضوء بارد نقل الطاقة

Assays based on Bioluminescence Resonance Energy Transfer (BRET) provide a sensitive and reliable means to monitor protein-protein interactions in live ...

Investigating the Spreading and Toxicity of Prion-like Proteins Using the Metazoan Model Organism C. elegans

Investigating the Spreading and Toxicity of Prion-like Proteins Using the Metazoan Model Organism C. elegans

التحقيق في نشر وسمية البروتينات مثل بريون باستخدام Metazoan نموذج حي<em&gt; C. ايليجانس</em

Prions are unconventional self-propagating proteinaceous particles, devoid of any coding nucleic acid. These proteinaceous seeds serve as templates for ...

RNA Isolation from Cell Specific Subpopulations Using Laser-capture Microdissection Combined with Rapid Immunolabeling

عزل الحمض النووي الريبي من خلية مجموعات سكانية فرعية محددة عن طريق الليزر والتقاط تسليخ مجهري جنبا إلى جنب مع رابيد Immunolabeling

Laser capture microdissection (LCM) allows the isolation of specific cells from thin tissue sections with high spatial resolution. Effective LCM requires ...

Cryosectioning Method for Microdissection of Murine Colonic Mucosa

الطريقة Cryosectioning لتسليخ مجهري الفئران القولون الغشاء المخاطي

The colonic mucosal tissue provides a vital barrier to luminal antigens. This barrier is composed of a monolayer of simple columnar epithelial cells. The ...

Laboratory Protocol for Genetic Gut Content Analyses of Aquatic Macroinvertebrates Using Group-specific rDNA Primers

بروتوكول مختبر لتحليل محتوى الأمعاء الوراثية ماكروينفيرتيبراتيس المائية استخدام مجموعة محددة المتاشب كبسولة تفجير

Analyzing food webs is essential for a better understanding of ecosystems. For example, food web interactions can undergo severe changes caused by the ...

Laser Capture Microdissection of Highly Pure Trabecular Meshwork from Mouse Eyes for Gene Expression Analysis

ليزر التقاط ميكروديسيكشن من ميشوورك ترابيكولار نقية جداً من عيون الماوس لتحليل التعبير الجيني

Laser capture microdissection (LCM) has allowed gene expression analysis of single cells and enriched cell populations in tissue sections. LCM is a great ...