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

Мы хотели бы поблагодарить д-р Пол Фрост для использования его microrespirometer и Николь Вагнер и Алекс Белл для оказания технической помощи. Эта работа финансировалась Сенти Грант для B.J.S.

1. кукурузного початка инфекции
<ol><li>Расти Zea mays (cv. Золотой петух) до тех пор, пока початков формируются и начали шелка (приблизительно 60 дней).</li>
	<li>Культура совместимый гаплоидным U. maydis штаммов, используя стандартные протоколы, как ранее описанных7.</li>
	<li>Заразить...

<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>

Патогенов растений biotrophic базидиомицета ежегодно вызывают миллиарды долларов в потери урожая. Подавляющее большинство этих патогенов производят teliospores, которые являются неотъемлемой частью грибковых разгон и половое размножение. Получение знаний о развитии и прорастание teliospores имеет...

Головне грибов (Ustilaginales) состоят из более 1600 видов, которые заражают трав, включая важные зерновых, кукурузы, ячменя и пшеницы, вызывая миллиарды долларов потерь урожая ежегодно1. Эти грибы характеризуются производства teliospores, которые загадочно пигментированные клеточной стенки и рассеивания агентов. Teliospores функция, чтобы оградить генетический материал во время стрессов разгон между растений-хозяев и могут сохраняться в неактивное состояние на2лет. Таким образом teliospores являются важным компонентом распространения болезни.
С целью изучения биологии teliospore, наша лаборатория использует модель головне гриб пузырчатая maydis (U. maydis), который является возбудителя болезни «общие головня кукурузы». Зрелые U. maydis teliospores характеризуются арест роста, сокращение клеточный метаболизм и низкий уровень клеточного дыхания3. В благоприятные экологические условия (например., наличие конкретных сахаров), U. maydis teliospores прорастают и полное мейоз, производство basidiospores, которые могут инициировать новых раундов инфекции. Всхожесть характеризуется повышенной дыхания, возвращение к метаболической активности и прогрессии через наблюдаемых морфологической стадии прорастания4.
На начальном этапе прорастания включает в себя увеличение дыхание и метаболические функции, однако, есть нет морфологических признаков перемен. Оригинальные измерения дыхания изменения в U. maydis были проведены более 50 лет назад, измерение потребления кислорода manometrically с Варбург колбу аппарат5. Мы разработали новый, простой метод изучения точные изменения дыхания при прорастании teliospore путем измерения потребления кислорода в течение времени прорастания с помощью Кларк типа microrespirometer. Ранее мы использовали этот метод для изучения изменения частоты дыхания между одичал типа U. maydis haploid клетки и мутанты с дефектных митохондрий6и адаптировали протокол здесь изучить изменения в teliospore дыхания во время всхожесть. Это обеспечивает средства точного определения сроков изменения дыхания, так что мы можем целевых teliospores в соответствующее время после начала прорастания расследовать раннего молекулярных событий. Прогрессирование прорастания может следовать микроскопически после promycelia вытекает из teliospore, но асинхронной природы тормозится изоляции достаточно teliospores на данном этапе расследования. Мы разработали технику microdissection, аналогичные тем, которые используются для оплодотворения в пробирке собрать физически teliospores в различные морфологические стадии прорастания.

<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

Головне грибы являются этиологические агенты нескольких разрушительных сельскохозяйственных болезней. Они характеризуются производства teliospores, которые являются агентами толстостенные разгон. Teliospores может оставаться покоя на протяжении десятилетий. Покоя характеризуется низким метаболизма, приостановлена макромолекулярных биосинтез и значительно сократить уровни дыхания. После получения необходимых экологических сигналов, teliospores прорастают производить haploid клетки, которые могут инициировать новых раундов инфекции. Teliospore всхожесть характеризуется возобновление макромолекулярных биосинтез, увеличение дыхания и драматические морфологические изменения. Для того, чтобы точно измерить изменения в клеточное дыхание на ранних этапах всхожесть, мы разработали простой протокол, используя Кларк тип респирометра. На более поздних этапах прорастания отличаются конкретные морфологические изменения, но всхожесть является асинхронным. Мы разработали microdissection технику, которая позволяет нам собирать teliospores на прорастание отдельных этапах.

С помощью метода на основе microrespirometer Кларк тип измерения изменений в дыхания во время teliospore покоя и прорастание, мы подтвердили, что спящие teliospores exhibit низкий уровень дыхания (~ 1,075 мкмоль/h/мг) по сравнению с прорастать teliospores (~ 2 614 стерлингов мкмоль/h/мг; Рисуно?...

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

Головне грибки вызывают много разрушительных сельскохозяйственных болезней. Они разбросаны как неактивных teliospores, которые прорастают в ответ на экологические сигналы. Мы приводим два метода для изучения молекулярных изменений во время проращивания: увеличение дыхание для выявления метаболических активации и оценки изменения молекулярные события, изолируя teliospores на различных этапах морфологических.

Расследование Teliospore прорастания с использованием Microrespiration анализа и Microdissection

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

Лазерная Захват микродиссекция ткани млекопитающих

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

Нейронов и астроцитов сотрудничеству культуры Пробирной высоких Анализ содержания Нейротоксичность

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

Микродиссекции данио рерио эмбриональных тканей глаз

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

Долгосрочные, Высокое разрешение конфокальной микроскопии Lapse время<em&gt; Arabidopsis семядолей</em&gt; Эпидермиса во время прорастания

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

Исследование белок-белковых взаимодействий в живых клетках с помощью биолюминесценции резонансный перенос энергии

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

Исследуя распространение и токсичности прионами как белков с использованием многоклеточных животных модельного организма<em&gt; C. Элеганс</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

Выделение РНК из клеточных конкретные подгруппы с помощью лазера захвата микродиссекции в сочетании с быстрым иммунноокрашивания

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

Cryosectioning Метод микродиссекции мышиной слизистой оболочки толстой кишки

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

Лаборатория протокол для генетических кишки содержание анализа водных макробеспозвоночных использование конкретных групп рДНК грунтовки

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

Лазерная захвата Microdissection высоки чисто Трабекулярная сеть от мыши глаз для анализа выражения гена

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