Name: using ustilago maydis as a trojan horse for in situ delivery of maize proteins
Uploaded: 2019-02-08T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Using Ustilago maydis as a Trojan Horse for In Situ Delivery of Maize Proteins at JoVE.com

המחברים רוצה להודות דרסלהאוס תומאס, מרטין Parniske, אופיר לא משנה Djella וארמין הילדברנד למתן שטח מעבדה וחומר צמח. היצירה המקורית על שיטת סוס טרויאני נתמכה על-ידי מלגת פוסט דוקטורט Leopoldina אכ מ פרויקט IOS13-39229. העבודה שהוצגו במאמר זה נתמך על ידי SFB924 (פרויקטים A14 ו B14) של DFG.

1. בניית סוס טרויאני זקן התירס U.
הערה: ראה איור 1.
<ol><li>להגביר את הגן ריבית cDNA תירס באמצעות תחל גנים ספציפיים של פולימראז DNA ההגהה. לשכפל את מוצר ה-PCR ראשי ולשנות צורה הבונה של e. coli הספק פלסמיד ההוראות. ודא את הגן הנכון של עניין רצף מאת סנג?...

<ol>
	<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>Doehlemann, G., 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=Establishment+of+compatibility+in+the+Ustilago+maydis/maize+pathosystem.">Establishment of compatibility in the Ustilago maydis/maize pathosystem.</a> Journal of Plant Physiology. 165, 29-40 (2008).</li><li>Matei, 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=How+to+make+a+tumour:+cell+type+specific+dissection+of+Ustilago+maydis-induced+tumour+development+in+maize+leaves.">How to make a tumour: cell type specific dissection of Ustilago maydis-induced tumour development in maize leaves.</a> New Phytologist. , (2018).</li><li>Doehlemann, G., 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=Reprogramming+a+maize+plant:+transcriptional+and+metabolic+changes+induced+by+the+fungal+biotroph+Ustilago+maydis.">Reprogramming a maize plant: transcriptional and metabolic changes induced by the fungal biotroph Ustilago maydis.</a> The Plant Journal. 56, 181-195 (2008).</li><li>Doehlemann, G., 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=Pep1,+a+secreted+effector+protein+of+Ustilago+maydis.,+is+required+for+successful+invasion+of+plant+cells.">Pep1, a secreted effector protein of Ustilago maydis., is required for successful invasion of plant cells.</a> PLOS Pathogens. 5, e1000290 (2009).</li><li>Redkar, 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=A+secreted+effector+protein+of+Ustilago+maydis+guides+maize+leaf+cells+to+form+tumors.">A secreted effector protein of Ustilago maydis guides maize leaf cells to form tumors.</a> The Plant Cell. 27, 1332-1351 (2015).</li><li>Djamei, 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=Metabolic+priming+by+a+secreted+fungal+effector.">Metabolic priming by a secreted fungal effector.</a> Nature. 478, 395-398 (2011).</li><li>Tanaka, 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=A+secreted+Ustilago+maydis+effector+promotes+virulence+by+targeting+anthocyanin+biosynthesis+in+maize.">A secreted Ustilago maydis effector promotes virulence by targeting anthocyanin biosynthesis in maize.</a> eLife. 3, e01355 (2014).</li><li>Mueller, A. N., Ziemann, S., Treitschke, S., Assmann, D., 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=Compatibility+in+the+Ustilago+maydis-maize+interaction+requires+inhibition+of+host+cysteine+proteases+by+the+fungal+effector+Pit2.">Compatibility in the Ustilago maydis-maize interaction requires inhibition of host cysteine proteases by the fungal effector Pit2.</a> PLOS Pathogens. 9, e1003177 (2013).</li><li>Ziemann, 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=An+apoplastic+peptide+activates+salicylic+acid+signalling+in+maize.">An apoplastic peptide activates salicylic acid signalling in maize.</a> Nature Plants. 4, 172-180 (2018).</li><li>Ju&#225;rez-Montiel, 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=The+corn+smut+('Huitlacoche')+as+a+new+platform+for+oral+vaccines.">The corn smut ('Huitlacoche') as a new platform for oral vaccines.</a> PLoS One. 10, e0133535 (2015).</li><li>Sarkari, P., Feldbr&#252;gge, M., Schipper, K., Schmoll, M., Dattenb&#246;ck, 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> Gene Expression Systems in Fungi: Advancements and Applications. , 183-200 (2016).</li><li>Monreal-Escalante, 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=The+corn+smut-made+cholera+oral+vaccine+is+thermostable+and+induces+long-lasting+immunity+in+mouse.">The corn smut-made cholera oral vaccine is thermostable and induces long-lasting immunity in mouse.</a> Journal of Biotechnology. 234, 1-6 (2016).</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>van der Linde, K., 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=Pathogen+Trojan+horse+delivers+bioactive+host+protein+to+alter+maize+(Zea+mays)+anther+cell+behavior+in+situ.">Pathogen Trojan horse delivers bioactive host protein to alter maize (Zea mays) anther cell behavior in situ.</a> The Plant Cell. 30, 528-542 (2018).</li><li>B&#246;sch, K., 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=Genetic+manipulation+of+the+plant+pathogen+Ustilago+maydis+to+study+fungal+biology+and+plant+microbe+interactions.">Genetic manipulation of the plant pathogen Ustilago maydis to study fungal biology and plant microbe interactions.</a> Journal of Visualized Experiments. , e54522 (2016).</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. 50712, (2014).</li><li>Kelliher, T., Walbot, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emergence+and+patterning+of+the+five+cell+types+of+the+Zea+mays+anther+locule.">Emergence and patterning of the five cell types of the Zea mays anther locule.</a> Developmental Biology. 350, 32-49 (2011).</li><li>Egger, R. L., Walbot, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantifying+Zea+mays.+tassel+development+and+correlation+with+anther+developmental+stages+as+a+guide+for+experimental+studies.">Quantifying Zea mays. tassel development and correlation with anther developmental stages as a guide for experimental studies.</a> Maydica. 60, M34 (2015).</li><li>Holliday, R., King, R. 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> Bacteria, Bacteriophages, and Fungi: Volume 1. , 575-595 (1974).</li><li>Doehlemann, G., Reissmann, S., A&#223;mann, D., Fleckenstein, 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=Two+linked+genes+encoding+a+secreted+effector+and+a+membrane+protein+are+essential+for+Ustilago+maydis-induced+tumour+formation.">Two linked genes encoding a secreted effector and a membrane protein are essential for Ustilago maydis-induced tumour formation.</a> Molecular Microbiology. 81, 751-766 (2011).</li><li>Banuett, F., Herskowitz, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Different+a+alleles+of+Ustilago+maydis+are+necessary+for+maintenance+of+filamentous+growth+but+not+for+meiosis.">Different a alleles of Ustilago maydis are necessary for maintenance of filamentous growth but not for meiosis.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 86, 5878-5882 (1989).</li><li>Bortfeld, M., Auffarth, K., Kahmann, R., Basse, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Ustilago+maydis+a2+mating-type+locus+genes+lga2+and+rga2+compromise+pathogenicity+in+the+absence+of+the+mitochondrial+p32+family+protein+Mrb1.">The Ustilago maydis a2 mating-type locus genes lga2 and rga2 compromise pathogenicity in the absence of the mitochondrial p32 family protein Mrb1.</a> The Plant Cell. 16, 2233-2248 (2004).</li></ol>

חיתוך מודרני מחקר דורשת פרוטוקולים עבור ניתוח מולקולרית על גנטי ורמות החלבון. נגישות גנטי באמצעות טרנספורמציה אינה זמינה או לא יעיל ולגזול עבור רוב היבול מינים כגון תירס. יתר על כן, כלי אמין גנטיות כגון מערכות כתב יזם הם נדירים, מה שהופך את זה קשה ללמוד באתרו וחלבון לתפקד עם רזולוציה ג...

המחלה biotrophic פחמון זקן התירס הוא סוכן סיבתי של המחלה הזימה תירס1. הוא מדביק כל החלקים אווירי של תירס וכתוצאה מכך גידולים גדולים שמכילים נבגים melanized, שחור. ברמה הגלובלית, זקן התירס בארצות הברית מעריכים כי לגרום אובדן שנתי של 2% תשואה תירס, בעוד גידולים מוערכים כמו למעדן גסטרונומי במקסיקו. צמח זיהום הוא שיזם appressorium מפריש אנזימים lysing דופן התא לחדור את השכבה הראשונה של תאים אפידרמיס תירס. מאתר זיהום ראשי, U. זקן התירס גדל intracellularly, intercellularly, פולשים תא אחד או שניים שכבות כל יום1,2. התוצאות זיהום מוצלחת בהיפרטרופיה צמח זה הופך גלוי גידולים על חמישה ימים פוסט זיהום-1,-3,-4. לאורך כל שלבי הזיהום, הפטריה invaginate קרום הציטופלסמה הצמח ללא מגע ישיר ל-1,הציטופלסמה מארח2. הרווח apoplasmic הדוקה בין hyphae המזהם את קרום פלזמה הצמח נחשב האתר המארח/פתוגן אינטראקטיבי, נקרא האזור האינטראקציה biotrophic. כדי להתגבר על מערכת החיסון המולדת צמח, זקן התירס בארצות הברית מפריש מערך של חלבונים אפקטור לתוך אזור האינטראקציה biotrophic1. כמה effectors נתפסות על ידי תאי צמחים, ואילו אחרים נשארים biotrophic אינטראקציה אזור5,6,7,8. אפקטור apoplastic אחד הוא UmPit2, אשר מקיים אינטראקציה עם apoplastic תירס פרוטאזות למניעת המהדורה של ה-פפטיד ZmZIP1 מ- ZmPROZIP על ידי apoplastic פרוטאז פעילות9,איתות10.
בעשורים האחרונים, זקן התירס בארצות הברית נעשו לא רק למודל גנטיקה פטרייתי באינטראקציה צמח-פתוגן, אלא גם כלי חשוב בתחום הביוטכנולוגיה עקב מחזור חיים מובנות, נגישות קלה גנטית והוא מופרש heterologous ביטוי חלבונים11,12,13. אותות עבור שניהם הפרשת חלבון קונבנציונאלי ובלתי קונבנציונאלי שנקבע המאפשר השליטה של שינויים posttranslational14. לאחרונה, זקן התירס בארצות הברית היה מועסק כלי סוס טרויאני ללמוד קטן, מופרש חלבונים תירס באתרו15. הגישה סוס טרויאני שימש בהצלחה כדי לנתח את תפקוד החלבון קטן, המופרש ZmMAC1 המעורב בפיתוח בצרכן. ZmMAC1 גורם חלוקת תאים pluripotent מפרט הגורל התא של תאי שהוקם15periclinal. באותה שיטה, תפקוד ביולוגי תירס נזק-הקשורים פפטיד ZmZIP1 נחשף. זקן התירס בארצות הברית מפריש את תירס ש-zmzip1, גרמו נפגעת היווצרות הגידול10. לפיכך, מייצג גישה סוס טרויאני מסלול חלופי בעל ערך חלבון במחקרים באתרו עם רזולוציה גבוהה ייתכן שעושה גם דורשים דור של קווים טרנספורמציה תירס יציב ולא חדירה לרקמות עם heterologously ביטוי וטיהר חלבונים. בפרט, האסטרטגיה סוס טרויאני מאפשר ההפרשה של כל חלבון heterologous לתוך אפופלסט תירס השוואה ישירה של נגועים לעומת צמח לבריא תאים בתוך הרקמה זהה.
פרוטוקול זה ממחיש את השלבים העיקריים ליצירת זן סוס טרויאני זקן התירס בארצות הברית ללמוד חלבון עניין. כוללת מידע מדויק על נוהלי זיהום של שלושה סוגים של רקמות תירס שונים (עלים בוגרים, גדילים, האוזניים) עם זקן התירס בארצות הברית, אשר הינה תנאי לימוד הפונקציה התקדמות, חלבון ייתכן זיהום ברקמות המטרה אלה. לא מפרטים נוספים הינם נתון על תירס גנטי הגברה מיקרוסקופיים הדמיה טכניקות, מאז השלבים במטרה הינם תלויי-כלי נגינה. לפיכך, פרוטוקול זה מיועד למשתמשים מנוסים של ביולוגיה מולקולרית סטנדרטי טכניקות.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:825px;" width="824">
	<tbody>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:307px;">2 mL syringe&#160;</td>
			<td style="width:119px;">B. Braun</td>
			<td style="width:89px;">4606027V</td>
			<td style="width:311px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">23G x 1 1/4 hypodermic needle</td>
			<td style="width:119px;">B. Braun</td>
			<td>4657640</td>
			<td style="width:311px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Bacto Peptone&#160;</td>
			<td style="width:119px;">BD</td>
			<td>211677</td>
			<td style="width:311px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:307px;">cDNA from maize</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:89px;"></td>
			<td style="width:311px;">from maize tissue expressing the gene of interrest</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Charcoal</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:89px;">05105</td>
			<td style="width:311px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Confocal laser scanning microscope</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:89px;"></td>
			<td style="width:311px;">use locally available equipment</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Cuvette (10 x 4 x 45 mm)</td>
			<td style="width:119px;">Sarstedt</td>
			<td style="width:89px;">67742</td>
			<td style="width:311px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Incubator-shaker set to 28 &#176;C, 200 rpm</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:89px;"></td>
			<td style="width:311px;">use locally available equipment</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:307px;">Light microscope with 400-fold magnification</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:89px;"></td>
			<td style="width:311px;">use locally available equipment</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Nco I</td>
			<td style="width:119px;">NEB</td>
			<td style="width:89px;">R0193</td>
			<td style="width:311px;"></td>
		</tr>
		<tr height="49">
			<td height="49" style="height:49px;">p123-PUmpit2-SpUmpit2-Zmmac1-mCherry-Ha</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:89px;"></td>
			<td style="width:311px;">please contact the corresponding author&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Pasteur pipet (glass, long tip)</td>
			<td style="width:119px;">VWR</td>
			<td>14673-043</td>
			<td style="width:311px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:307px;">pCR-Blunt-II-TOPO</td>
			<td style="width:119px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>K280002</td>
			<td style="width:311px;">can be exchanged for other basic cloning vectors like pENTR or pJET</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Potato Dextrose Agar&#160;</td>
			<td style="width:119px;">VWR</td>
			<td style="width:89px;">90000-745</td>
			<td style="width:311px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:307px;">Sharpie pen</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:89px;"></td>
			<td style="width:311px;">use locally available equipment</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Spectrophotometer</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:89px;"></td>
			<td style="width:311px;">use locally available equipment</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Ssp I</td>
			<td style="width:119px;">NEB</td>
			<td style="width:89px;">R0132</td>
			<td style="width:311px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sucrose</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:89px;">S0389</td>
			<td style="width:311px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">T4 DNA ligase</td>
			<td style="width:119px;">NEB</td>
			<td style="width:89px;">M0202</td>
			<td style="width:311px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">TRIS</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:89px;">TRIS-RO</td>
			<td style="width:311px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:307px;">Xba I</td>
			<td style="width:119px;">NEB</td>
			<td style="width:89px;">R0145</td>
			<td style="width:311px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Yeast extract&#160;</td>
			<td style="width:119px;">BD</td>
			<td>212750</td>
			<td style="width:311px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

using ustilago maydis as a trojan horse for in situ delivery of maize proteins

בהשראת המיתוס סוס טרויאני Homer´s, מתוכנן לנו את הפתוגן תירס פחמון זקן התירס כדי לספק חלבונים מופרשים לתוך אפופלסט תירס יאפשר ניתוח פנוטיפי ויוו. בשיטה זו אין להסתמך על טרנספורמציה תירס, אבל מנצלת גנטיקה של חיידקים ויכולות הפרשה של פתוגנים. במסמך זה, היא מאפשרת בדיקה של ויוו נמסר חלבונים מופרשים עם רזולוציה גבוהה ייתכן-סוגים שונים של אתרים זיהום ורקמות. האסטרטגיה סוס טרויאני יכול להיות מנוצל כדי להשלים transiently תירס פנוטיפים אובדן-של-פונקציה, לאפיין באופן פונקציונלי חלבון תחומים, כדי לנתח את המטרה חלבון אפקטים, או ללמוד כמויות חלבון onside יתר, מה שהופך אותו כלי רב עוצמה עבור מחקרים חלבון במערכת חיתוך תירס. עבודה זו מכיל פרוטוקול מדויק על איך ליצור זן סוס טרויאני ואחריו זיהום מתוקננת פרוטוקולים ליישם שיטה זו שלושה סוגי רקמות תירס שונים.

בונה לניסויים סוס טרויאני זקן התירס בארצות הברית הם משובטים לתוך פלסמיד p123-PUmpit2-SpUmpit2-גנים של עניין-mCherry-Ha. הגן תירס עניין מותך כתב זריחה mCherry , של epitope HA-תג. הביטוי של החלבון היתוך הוא תחת שליטה של האמרגןpit2 <e...

Watch this Scientific Journal Video about Using Ustilago maydis as a Trojan Horse for In Situ Delivery of Maize Proteins at JoVE.com

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

בעזרת פחמון זקן התירס כמו סוס טרויאני ב באתרו משלוח של תירס חלבונים

עבודה זו מתארת את שכפול של זן סוס טרויאני פחמון זקן התירס למסירה באתרו של חלבונים תירס מופרשים לתוך שלושה סוגים שונים של רקמות תירס.

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

חקירת תהליכים על רמות גנטיות וחלבון היא חיונית במחקר היבול. הגישה שלנו מאפשרת בדיקה של חלבוני מבוך מופרשים עם רזולוציית הזמן המרחבית הגבוהה ביותר בצדדים ורקמות זיהום שונים. שיטת הסוס הטרויאני בוחנת יכולות הפרשה אוטומטיות שימושיות.היא עוקפת טרנספורמציות מבוך זמן רב ומאתגרות, ומאפשרת מחקרים מפורטים על חלבונים מופרשים בתוך ה-appelplatz במבוך. מידע מפורט על זיהום נכון של עלים מבוך נוסף, גדילים ואוזן. ומראה את המחקר המוצלח של התקדמות זיהום ותפקוד חלבון ברקמת היעד.הפגנת ההליך תהיה איזבל פידלר, סטודנטית לתואר שני מהמעבדה. כדי להתחיל את הניסוי, לגרד Eumadous מצלחת pediatr באמצעות פיפטה פסטר סטרילי. לחסן 5 מיליליטר של YEPS בינוני קל עם Eumadous.לגדל את התרבות ב 28 מעלות צלזיוס, עם רעידות קבועות ב 200 סל"ד במשך 16 שעות. למחרת מערבבים 900 מיקרוליטרים של תאורת YEPS טרייה עם 100 מיקרוליטרים של תרבות הלילה. למדוד את OD-600 באמצעות YEPS בהיר בינוני כמו ריק בניתוח ספקטרופוטומטר.לדלל את תרבות הלילה עם בינוני אור YEPS טרי כדי OD-600 של 2. תן לתרבות לגדול ב 28 מעלות צלזיוס עם רעידות קבועות ב 200 סל"ד, עד שהוא מגיע לשלב הצמיחה באמצע יומן, מסומן על ידי OD-600 של 8 עד 1.0. לאחר הדגירה, לקצור את התאים על ידי ספינינג אותם ב 3000 פעמים צ'י במשך 10 דקות.השלך את העל-טבעי. לאחר מכן, לשטוף את פילט התא פעם אחת עם נפח תרבות אחד של DDH2O. לסובב את התאים ב 3000 זמן צ'י במשך 10 דקות ולהשליך את העל טבעי.לאחר מכן, להשעות מחדש את פילט התא בזהירות DDH2O, באמצעות פיפטה זכוכית 20 מיליליטר. ובכך להתאים את OD-600 הסופי כדי 3.0 עבור מדוד סוס טרויאני או 1.0 עבור דירוג המחלה. מטפחים את צמחי המבוך לשלב של עלים בוגרים, שבו לפחות עלה 7 גדל בתוך הגבעול.לאחר מכן, להעביר את התרבות Eumadous למזרק 3 מיליליטר עם 20 מד דו אחד מחט hypodermic. לחץ על הגבעול בזהירות כדי לוקליזציה של רקמת גזע המראה. הבסיס של גזע המראה ניתן להבדיל על ידי מעבר מ גבעול קשה יותר לרקמה רכה יותר.סמן את גזע המראה על הגבעול באמצעות עט. להזריק 1.5 מיליליטר של תרבות Eumadous 1 סנטימטר מעל גזע מראה לירות או גזע מראה תפרחת. לאחר שצמחי המבוך מגיעים לשלב צאסלה, לחץ על הגבעול בזהירות כדי לוקליזציה של צ tassel בגזע.סמן את הקצה ואת בסיס צ tassel על הגבעול באמצעות עט. להעביר את התרבות Eumadous לתוך מזרק 3 מיליליטר עם מחט מזרק 20 מד דו אחד להזריק סך של 1.5 מיליליטר של inoculum סביב הציצית. כדי לבטח חלוקה שווה של inoculum, לאט למקם 5 מיליליטר בקצה, באמצע, ואת הבסיס של ציצית מסומן עם העט.העבר את תרבות Eumadous למזרק 3 מיליליטר עם 20 מד דו אחד מחט hypodermic. להזריק את מחט החיסון לתוך החלל בין עלי ההצקת עמוק ככל האפשר מבלי לפגוע באוזן, ולאחר מכן לשחרר 1.5 מיליליטר של inoculum סביב האוזן. לאחר מכן, להסיר את המזרק ואת המחט בזהירות לעסות את קלח כדי להפיץ את הפתרון Eumadous באופן שווה.טיפה 10 microliters של inoculum על צלחת Auger פחם PD. ואז דגירה בטמפרטורת החדר במשך 2 ימים. היפי מפריש ZM Mach1 מוקף באות פלואורסצנטי ודובדבן.לעומת זאת, היפים שאינם מזכירים מראים רק אות פלואורסצנטי בציטופלסמה הפטרייתית. לוקליזציה לא נכונה של צסול או חלוקה לא שוויונית של אינוקולום עלולה לגרום לטביעה לא מדביקה או לזיהום חלקי בלבד של הטסל בהשוואה להפצה אחידה. סולו פתוגניים סוס טרויאני Progenester זן SG-200, מתורבת על Auger פחם PD, יוצר תריסים מוך לבן על הצלחת כפי שמוצג.בעוד זן Eumadous FB1 דורש הזדווגות לפני היווצרות תריס זיהומיות. בעקבות זיהום, התגובה האפשרית של סימנים חלבון כבד סוס טרויאני ניתן לנתח בשיטות שונות כולל דירוגי מחלות או הדמיה מיקרוסקופית. עבור פתוגנים רבים, טרנספורמציה והפרשה מובנים היטב ו ניתן לחקור אותם באופן דומה.לכן, הם מאפשרים את המחקר של המארח, אשר אינם רגישים לשינוי.

Research

JoVE Journal

Genetics

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

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

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

מניפולציה גנטית של פתוגן הצמח<em&gt; Ustilago maydis</em&gt; ללמוד ביולוגיה פטרייתי אינטראקציות חיידק צמח

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 ...

Detection of Copy Number Alterations Using Single Cell Sequencing

איתור של שינוי מספר העתקה באמצעות רצף תא יחיד

Detection of genomic changes at single cell resolution is important for characterizing genetic heterogeneity and evolution in normal tissues, cancers, and ...

Targeted in Situ Mutagenesis of Histone Genes in Budding Yeast

Targeted in Situ Mutagenesis of Histone Genes in Budding Yeast

ממוקד<em&gt; באתרו</em&gt; גני mutagenesis של היסטון שמרים הנץ

We describe a PCR- and homologous recombination-based system for generating targeted mutations in histone genes in budding yeast cells. The resulting ...

High Resolution Fluorescent In Situ Hybridization in Drosophila Embryos and Tissues Using Tyramide Signal Amplification

High Resolution Fluorescent In Situ Hybridization in Drosophila Embryos and Tissues Using Tyramide Signal Amplification

ברזולוציה גבוהה פלורסנט בחיי עיר הכלאה של עוברי דרוזופילה ורקמות באמצעות הגברה Tyramide אות

In our efforts to determine the patterns of expression and subcellular localization of Drosophila RNAs on a genome-wide basis, and in a variety of ...

Profiling DNA Replication Timing Using Zebrafish as an In Vivo Model System

Profiling DNA Replication Timing Using Zebrafish as an In Vivo Model System

פרופיל תזמון שכפול ה-DNA באמצעות דג זברה כמערכת מודל In Vivo

DNA replication timing is an important cellular characteristic, exhibiting significant relationships with chromatin structure, transcription, and DNA ...

Canalostomy As a Surgical Approach to Local Drug Delivery into the Inner Ears of Adult and Neonatal Mice

Canalostomy כמו הגישה כירורגי של משלוח סמים מקומי לתוך האוזן הפנימית של עכברים בוגרים ו Neonatal

Local delivery of therapeutic drugs into the inner ear is a promising therapy for inner ear diseases. Injection through semicircular canals (canalostomy) ...

Visualization of Microbiota in Tick Guts by Whole-mount In Situ Hybridization

Visualization of Microbiota in Tick Guts by Whole-mount In Situ Hybridization

ויזואליזציה של Microbiota במעיים שנתות על-ידי הכלאה כולה-הר בחיי עיר

Infectious diseases transmitted by arthropod vectors continue to pose a significant threat to human health worldwide. The pathogens causing these ...

Quantitative Analysis of Alternative Pre-mRNA Splicing in Mouse Brain Sections Using RNA In Situ Hybridization Assay

Quantitative Analysis of Alternative Pre-mRNA Splicing in Mouse Brain Sections Using RNA In Situ Hybridization Assay

ניתוח כמותי של שחבור חלופי Pre-mRNA בסעיפים מוח העכבר באמצעות ה-RNA בחיי עיר הכלאה Assay

Alternative splicing (AS) occurs in more than 90% of human genes. The expression pattern of an alternatively spliced exon is often regulated in a cell ...

Tissue-specific miRNA Expression Profiling in Mouse Heart Sections Using In Situ Hybridization

Tissue-specific miRNA Expression Profiling in Mouse Heart Sections Using In Situ Hybridization

MiRNA רקמות ספציפיות ביטוי פרופיל בהלב העכבר באמצעות סעיפים באתרו של הכלאה

micro-RNAs (miRNAs) are single-stranded RNA transcripts that bind to messenger RNAs (mRNAs) and inhibit their translation or promote their degradation. To ...

Chromogenic In Situ Hybridization as a Tool for HPV-Related Head and Neck Cancer Diagnosis

כרומוגניים היברידיזציה באתרו הכלי עבור אבחון הקשורות HPV וסרטן צוואר

Human papillomavirus (HPV) infection is a major risk factor for a subtype of oropharyngeal squamous cell carcinoma (OPSCC), which tends to be associated ...