Name: fluorescent immunolocalization of arabinogalactan proteins and pectins in the cell wall of plant tissues
Uploaded: 2021-02-27T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Fluorescent Immunolocalization of Arabinogalactan Proteins and Pectins in the Cell Wall of Plant Tissues at JoVE.com

Авторы получили поддержку от проекта ЕС 690946 'SexSeed' (Сексуальная репродукция растений - Формирование семян), финансируемого H2020-MSCA-RISE-2015 и SeedWheels FCT PTDC/BIA-FBT/27839/2017. AMP получила грант от проекта MSCA-IF-2016 Европейского союза (No 753328). МК получил грант от FCT PhD грант SFRH/BD/111781/2015.

1. Подготовка образцов: фиксация, обезвоживание и встраивание LR-White
<ol><li>Фиксация и обезвоживание ПРИМЕЧАНИЕ: Процесс фиксации имеет решающее значение для сохранения образца; путем перекрестного обмена молекул клеточный метаболизм останавливается, обеспечивая клеточной це...

<ol>
	<li>Keegstra, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plant+Cell+Walls.">Plant Cell Walls.</a> Plant Physiology. 154 (2), 483-486 (2010).</li><li>Pereira, A. M., Lopes, A. L., Coimbra, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Arabinogalactan+Proteins+as+Interactors+along+the+Crosstalk+between+the+Pollen+Tube+and+the+Female+Tissues.">Arabinogalactan Proteins as Interactors along the Crosstalk between the Pollen Tube and the Female Tissues.</a> Frontiers in Plant Science. 7 (7), (2016).</li><li>Showalter, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Arabinogalactan-proteins:+structure,+expression+and+function.">Arabinogalactan-proteins: structure, expression and function.</a> Cellular and Molecular Life Sciences. 58 (10), 1399-1417 (2001).</li><li>Majewska-Sawka, A., Nothnagel, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+multiple+roles+of+arabinogalactan+proteins+in+plant+development.">The multiple roles of arabinogalactan proteins in plant development.</a> Plant Physiology. 122, 3-9 (2000).</li><li>Seifert, G., Roberts, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+biology+of+arabinogalactan+proteins.">The biology of arabinogalactan proteins.</a> Annual Review of Plant Biology. 58, 137-161 (2007).</li><li>Ruprecht, C., 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+Synthetic+Glycan+Microarray+Enables+Epitope+Mapping+of+Plant+Cell+Wall+Glycan-Directed+Antibodies.">A Synthetic Glycan Microarray Enables Epitope Mapping of Plant Cell Wall Glycan-Directed Antibodies.</a> Plant Physiology. 175 (3), 1094-1104 (2017).</li><li>Verhertbruggen, Y., Walker, J. L., Guillon, F., Scheller, H. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Comparative+Study+of+Sample+Preparation+for+Staining+and+Immunodetection+of+Plant+Cell+Walls+by+Light+Microscopy.">A Comparative Study of Sample Preparation for Staining and Immunodetection of Plant Cell Walls by Light Microscopy.</a> Frontiers in Plant Science. 29 (8), 1505 (2017).</li><li>Osborn, M., Weber, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immunofluorescence+and+immunocytochemical+procedures+with+affinity+purified+antibodies:+tubulin+containing+structures.">Immunofluorescence and immunocytochemical procedures with affinity purified antibodies: tubulin containing structures.</a> Methods in Cell Biology. 24, 97-132 (1982).</li><li>Coimbra, S., Almeida, J., Junqueira, V., Costa, M., Pereira, 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=Arabinogalactan+proteins+as+molecular+markers+in+Arabidopsis+thaliana+sexual+reproduction.">Arabinogalactan proteins as molecular markers in Arabidopsis thaliana sexual reproduction.</a> Journal of Experimental Botany. 58 (15), 4027-4035 (2007).</li><li>Wilson, S. M., Bacic, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+of+plant+cells+for+transmission+electron+microscopy+to+optimize+immunogold+labeling+of+carbohydrate+and+protein+epitopes.">Preparation of plant cells for transmission electron microscopy to optimize immunogold labeling of carbohydrate and protein epitopes.</a> Nature Protocols. 7 (9), 1716-1727 (2012).</li><li>Gane, A., Clarke, A., Bacic, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Localization+and+expression+of+arabinogalactan-proteins+in+the+ovaries+of+Nicotiana+alata+Link+and+Otto.">Localization and expression of arabinogalactan-proteins in the ovaries of Nicotiana alata Link and Otto.</a> Sex Plant Reproduction. 8, 278-282 (1995).</li><li>Coimbra, S., Salema, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immunolocalization+of+arabinogalactan+proteins+in+Amaranthus+hypocondriacus+L.+ovules.">Immunolocalization of arabinogalactan proteins in Amaranthus hypocondriacus L. ovules.</a> Protoplasma. 199 (1-2), 75-82 (1997).</li><li>Coimbra, S., Duarte, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Arabinogalactan+proteins+may+facilitate+the+movement+of+pollen+tubes+from+the+stigma+to+the+ovules+in+Actinidia+deliciosa+and+Amaranthus+hypocondriacus.">Arabinogalactan proteins may facilitate the movement of pollen tubes from the stigma to the ovules in Actinidia deliciosa and Amaranthus hypocondriacus.</a> Euphytica. 133 (2), 171-178 (2003).</li><li>El-Tantawy, 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=Arabinogalactan+protein+profiles+and+distribution+patterns+during+microspore+embryogenesis+and+pollen+development+in+Brassica+napus.">Arabinogalactan protein profiles and distribution patterns during microspore embryogenesis and pollen development in Brassica napus.</a> Plant Reproduction. 26 (3), 231-243 (2013).</li><li>Costa, M., Pereira, A. M., Rudall, P. J., Coimbra, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immunolocalization+of+arabinogalactan+proteins+(AGPs)+in+reproductive+structures+of+an+early-divergent+angiosperm,+Trithuria+submersa+(Hydatellaceae).">Immunolocalization of arabinogalactan proteins (AGPs) in reproductive structures of an early-divergent angiosperm, Trithuria submersa (Hydatellaceae).</a> Annals of Botany. 111 (2), 183-190 (2013).</li><li>Costa, M., Sobral, R., Ribeiro Costa, M. M., Amorim, M. I., Coimbra, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+the+presence+of+arabinogalactan+proteins+and+pectins+during+Quercus+suber+male+gametogenesis.">Evaluation of the presence of arabinogalactan proteins and pectins during Quercus suber male gametogenesis.</a> Annals of Botany. 115 (1), 81-92 (2015).</li><li>Hibbs, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluorescence+Immunolabelling.">Fluorescence Immunolabelling.</a> Confocal Microscopy for Biologists. , (2004).</li><li>Johnson, G. 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=Fading+of+Immunofluorescence+during+microscopy:+A+Study+of+the+Phenomenon+and+its+Remedy.">Fading of Immunofluorescence during microscopy: A Study of the Phenomenon and its Remedy.</a> Journal of Immunological Methods. 55 (2), 231-242 (1982).</li><li>Baird, T. R., Kaufman, D., Brown, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mercury+Free+Microscopy:+An+Opportunity+for+Core+Facility+Directors.">Mercury Free Microscopy: An Opportunity for Core Facility Directors.</a> Journal of Biomolecular Techniques. 25 (2), 48-53 (2014).</li><li>Weber, G. F., Menko, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Color+image+acquisition+using+a+monochrome+camera+and+standard+fluorescence+filter+cubes.">Color image acquisition using a monochrome camera and standard fluorescence filter cubes.</a> BioTechniques. 38 (1), 52-56 (2005).</li></ol>

Метод флуоресцентной иммунолокализации растений, описанный здесь, хотя и легко прост, опирается на успех нескольких небольших шагов. Первым из них является подготовка и фиксация образца. Во время этого первого шага, смесь формальдегида и глутаралдегида используется для перекрестного ...

Стенки клеток растений являются сложными структурами, состоящими из полисахаридов и гликопротеинов. Клеточные стены являются чрезвычайно динамичными структурами, архитектура, организация и состав которых варьируются в зависимости от типа клетки, локализации, стадии развития, внешних и внутреннихстимулов 1. Арабиногалактановые белки (АГП) и пектины являются важными компонентами стенки клеток растений. AGPs высоко гликозилированных белков и пектинов гомогалактуронных полисахаридов, состав, количество и структура которых сильно различаются на различныхстадиях развития растений 2,3,4. AGPs и исследования пектина показали их участие в нескольких процессах завода, таких как запрограммированная гибель клеток, ответ на абиотические стрессы, половое размножение растений, среди многихдругих 5. Большинство из этих исследований началось с информации, полученной в результате исследований иммунолокализации.
Учитывая его сложность, изучение клеточных стенок требует много различных инструментов. Обнаружение гликановых эпитопов с использованием моноклональных антител (мабов) является ценным подходом к разрешению распределения полисахаридов и гликопротеинов вдоль этой структуры. Существует большая коллекция mAbs доступны для обнаружения гликан эпитопов и специфика каждого mAb постоянно совершенствуется, атакже 6. Описанная здесь методика применима ко всем видам растений и является идеальным инструментом для руководства будущими направлениями исследований, которые могут включать более дорогостоящие и сложные методы.
В этом методе, специфические антитела химически конъюгируются к флуоресцентным красителям such as FITC (фторсейн изотиоцианат), TRITC (тетраметилдодамин-5-(и 6)-isothiocyanate) или несколько красителей Alexa Fluor. Иммунофлуоресценция предлагает ряд преимуществ, что позволяет четко и быстро субклеточной локализации гликанов, которые могут быть непосредственно замечены под флуоресцентным микроскопом. Он очень специфичен и чувствителен, так как подготовка образца может эффективно защитить естественную структуру антигена, даже если присутствует в меньшем количестве. Это позволяет обнаруживать несколько антигенов в одном образце и, самое главное, предлагает высокое качество и визуально красивые результаты. Несмотря на большую мощность, предлагаемую исследованиями иммунолокализации флуоресценции, они часто считаются трудными для выполнения и реализации, скорее всего, из-за отсутствия подробных протоколов, позволяющих визуализировать различные этапы процедуры. Здесь мы предоставляем несколько простых рекомендаций о том, как выполнить эту технику и как получить высококачественные изображения.
Для протокола, представленного здесь, образцы должны быть сначала исправлены и встроены с использованием наиболее подходящего фиксатора. Хотя считается трудоемким и относительно утомительным методом, надлежащая фиксация и встраивание образца растения является ключом к обеспечению успешного анализа иммунолокализации. Для этой цели наиболее обычной является химическая фиксация с использованием перекрестных фиксаторов, таких как альдегиды. Перекрестные фиксаторы устанавливают химические связи между молекулами ткани, стабилизируют и затвердевают образец. Формальдегид и глутаралдегид являются перекрестными фиксаторами, и иногда используется сочетание обоих фиксаторов7. Формальдегид предлагает большое структурное сохранение тканей и в течение длительных периодов времени, производя небольшие опровержения тканей и быть совместимым с иммуностимулированием. Glutaraldehyde является более сильным и стабильным фиксатор обычно используется в сочетании с формальдегидом. Использование глутаралдегид имеет некоторые недостатки, которые должны быть приняты во внимание, как он вводит некоторые свободные группы альдегида в фиксированной ткани, которые могут генерировать некоторые неспецифические маркировки. Кроме того, перекрестные связи между белками и другими молекулами иногда может сделать некоторые целевые эпитопы недоступными для антител. Чтобы избежать этого, количество и продолжительность фиксации должны быть тщательно определены.
После фиксации образцы встраиваются в правильную смолу, чтобы затвердеть перед получением секций. Лондонская смола (LR-White) акриловая смола является смолой выбора для иммунолокализации исследований. В отличие от других смол, LR-белый является гидрофильной, что позволяет антителам достичь своих антигенов, без необходимости какого-либо лечения, чтобы облегчить его. LR-White также имеет преимущество, предлагая низкую аутофлуоресценцию, что позволяет снижение фонового шума во время иммунофлуоресценции изображения.
Есть много методов окрашивания доступны для обнаружения различных компонентов клеточной стенки, таких как Alcian синий окрашивания, толуйдин синий окрашивания или периодические кислоты Шифф (PAS) окрашивания. Ни один из них не предлагает силу иммунолокализации анализы8. Такой подход дает большую специфичность в обнаружении гликанов, предлагая более обширную информацию о составе и структуре клеточной стенки.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:728px;" width="728">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:247px;">25% (w/v) Gluteraldehyde</td>
			<td style="width:99px;">Agar Scientific</td>
			<td style="width:196px;">AGR1010</td>
			<td style="width:187px;">aq. Solution, methanol free</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:247px;">8 wells Glass reaction slides</td>
			<td style="width:99px;">Marinfeld</td>
			<td style="width:196px;">MARI1216750</td>
			<td style="width:187px;">other brands may be used</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:247px;">Acetic acid</td>
			<td style="width:99px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:196px;">A6283</td>
			<td style="width:187px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:247px;">Anti-Rat IgG (wole molecule)-FITC antibody produce in GOAT</td>
			<td style="width:99px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:196px;">F6258</td>
			<td style="width:187px;"></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:247px;">cover slips, 24 mm x 50 mm</td>
			<td style="width:99px;">Marinfeld</td>
			<td>MARI0100222</td>
			<td style="width:187px;">The cover slip should cover all the wells. Other brands may be used&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:247px;">ddH2O</td>
			<td style="width:99px;">na</td>
			<td style="width:196px;">na</td>
			<td style="width:187px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:247px;">Ethanol absolute</td>
			<td style="width:99px;">na</td>
			<td style="width:196px;">na</td>
			<td style="width:187px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:247px;">Fluorescent brightner 28</td>
			<td style="width:99px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:196px;">F-6259</td>
			<td style="width:187px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:247px;">Gelatin capsules</td>
			<td style="width:99px;">Agar scientific</td>
			<td>AGG29211</td>
			<td style="width:187px;">The capsule size sould feat the size of the sample.</td>
		</tr>
		<tr height="147">
			<td height="147" style="height:147px;width:247px;">Glass vials</td>
			<td style="width:99px;">na</td>
			<td style="width:196px;">na</td>
			<td style="width:187px;">Any simple unexpensive glass vials that can be sealed, may be used. The vials may be clean with 96% etanol after use to remove LR-White residue and reused.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="294">
			<td height="294" style="height:294px;width:247px;">LR-white medium grade, embdeding resin</td>
			<td style="width:99px;">Agar Scientific</td>
			<td>AGR1281</td>
			<td style="width:187px;">LR-White comes in several forms the medium grade provides na adequate cutting suport for most tissues for harder tissues a harder grade of LR-white may be recomendable. If possible use a resin already mixed with the polimeration activator (benzoyl peroxide), if not please folow the instructions of the suplier to prepare the resin.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:247px;">Non fat dry milk</td>
			<td style="width:99px;">Nestl&#233;</td>
			<td style="width:196px;">na</td>
			<td style="width:187px;">any non fat dry milk is adequate</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:247px;">Oven</td>
			<td style="width:99px;">na</td>
			<td style="width:196px;">na</td>
			<td style="width:187px;">generic laboratory oven</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:247px;">Petri dish, 10 cm x 10 cm square</td>
			<td style="width:99px;">na</td>
			<td style="width:196px;">na</td>
			<td style="width:187px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:247px;">PIPES</td>
			<td style="width:99px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:196px;">P1851</td>
			<td style="width:187px;"></td>
		</tr>
		<tr height="357">
			<td height="357" style="height:357px;width:247px;">Rat generated Monoclonal Anti-Body</td>
			<td style="width:99px;">Plant probes</td>
			<td style="width:196px;">na</td>
			<td style="width:187px;">Several antibodies that recognize cell wall components are 
			available at both the Complex Carbohydrate research center 
			(CCRC, Georgia University USA) and Plant Probes (Paul 
			Knox Cell Wall Lab, at Leeds University UK). A short list of 
			some commonly used MABS and where they can be purchased 
			is presented in Supplemental Table 1</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:247px;">Razor blades</td>
			<td style="width:99px;">na</td>
			<td style="width:196px;">na</td>
			<td style="width:187px;">regular razor blades</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:247px;">SDS</td>
			<td style="width:99px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:196px;">L6026</td>
			<td style="width:187px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:247px;">Toluidine Blue-O</td>
			<td style="width:99px;">Agar Scientific</td>
			<td>AGR1727</td>
			<td style="width:187px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:247px;">Tween 20</td>
			<td style="width:99px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:196px;">P9416</td>
			<td style="width:187px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:247px;">Ultramicrotome</td>
			<td style="width:99px;">Leica Microsystems</td>
			<td style="width:196px;">UC7</td>
			<td style="width:187px;"></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:247px;">upright epifluorescence microscope with UV and FITC fluorescence filters</td>
			<td style="width:99px;">Leica Mycrosistems</td>
			<td style="width:196px;">DMLb</td>
			<td style="width:187px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:247px;">vaccum chamber</td>
			<td style="width:99px;">na</td>
			<td style="width:196px;">na</td>
			<td style="width:187px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:247px;">vaccum pump</td>
			<td style="width:99px;">na</td>
			<td style="width:196px;">na</td>
			<td style="width:187px;"></td>
		</tr>
		<tr height="297">
			<td height="297" style="height:297px;width:247px;">Vectashield</td>
			<td style="width:99px;">vecta Labs</td>
			<td style="width:196px;">T-1000</td>
			<td style="width:187px;">Other anti-fade may be used. Please do check for compatibility with FITC and the Fluorescente brightner 28. (Note: for a non-commercial alternative, (see Jonhson et al 198218) An antifade medium can be made by mixing 25 mg/mL of 1,4-Diazobicyclo-(2,2,2)octane (DABCO) in 9:1 (v/v) glycerol to 1xPBS. Adjust pH to 8.6 with diluted HCl.)</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fluorescent immunolocalization of arabinogalactan proteins and pectins in the cell wall of plant tissues

Развитие растений включает в себя постоянную корректировку состава и структуры клеточной стенки в ответ как на внутренние, так и на внешние раздражители. Клеточные стенки состоят из целлюлозы и неклеточных полисахаридов вместе с белками, фенольными соединениями и водой. 90% клеточной стенки состоит из полисахаридов (например, пектинов) и арабиногалактановых белков (АГП). Флуоресцентная иммунолокализация специфических гликан-эпитопов в гистологических секциях растений остается ключевым инструментом для обнаружения ремоделирования стеночных полисахаридных сетей, структуры и компонентов.
Здесь мы сообщаем об оптимизированной флуоресцентной процедуре иммунолокализации для обнаружения эпитопов гликанов из АЛП и пектинов в тканях растений. Параформальдегид/глутаралдегид фиксация была использована вместе с LR-White встраивания образцов растений, что позволяет лучше сохранить структуру ткани и состава. Тонкие секции встроенных образцов, полученных с помощью ультрамистома, использовались для иммунолокализации специфическими антителами. Этот метод предлагает отличное разрешение, высокую специфичность и возможность обнаружения нескольких гликан-эпитопов в одном образце. Этот метод позволяет субклеточной локализации гликанов и обнаруживает их уровень накопления в клеточной стенке. Это также позволяет определить пространственно-временные модели AGP и распределения пектина в процессах развития. Использование этого инструмента может в конечном итоге направлять направления исследований и связывать гликаны с конкретными функциями растений. Кроме того, полученная информация может дополнять биохимические исследования и исследования экспрессии генов.

В успешном эксперименте, вторичные антитела будут конкретно определить расположение конкретного эпитопа в ярко-зеленый, в последовательной манере, что позволяет для характеристики состава клеточной стенки на определенной стадии развития клетки, ткани или органа. Например, антитела LM...

Watch this Scientific Journal Video about Fluorescent Immunolocalization of Arabinogalactan Proteins and Pectins in the Cell Wall of Plant Tissues at JoVE.com

Fluorescent Immunolocalization of Arabinogalactan Proteins and Pectins in the Cell Wall of Plant Tissues

Этот протокол подробно описывает, как фиксируется растительный материал для иммунолокализации арабиногалактановых белков и пектинов, встроенный в гидрофильные акриловые смолы, секционированные и установленные на стеклянных слайдах. Мы показываем, что эпитопы, связанные с клеточной стеной, будут обнаружены с помощью специфических антител.

Флуоресцентная иммунолокализация арабиногалактических белков и пектинов в клеточной стенке тканей растений

Plant development involves constant adjustments of the cell wall composition and structure in response to both internal and external stimuli. Cell walls ...

Объем информации только от одного эксперимента огромен. Мы можем обнаружить наличие этих полимеров клеточной стенки и точно знать, как они распространяются в клетках и тканях, и даже определить их изобилие. Этот метод разработан таким образом, что он может быть применен практически к любому виду растительной ткани от любого вида можно проанализировать.Иммунолокализация тканей растений включает в себя много тщательной работы, трудно объяснить, фактически не видя, что происходит. Перед сбором образца растительной ткани заполните стеклянный флакон достаточным холодным фиксаторным раствором, чтобы полностью погрузить все образцы. Затем выберите ткани растений для анализа и обрезки образцов размером не более 16 квадратных миллиметров.Немедленно погрузите образцы в фиксаторный раствор. Glutaraldehyde и формальдегид оба отличные фиксаторы, но оба являются опасными и должны быть обработаны в потоке капот. Перенесите флакон в вакуумную камеру и медленно нанесите вакуум.Когда давление достигнет отрицательных 60 кг паскаль, плавающий материал во флаконе начнет опускаться на дно. Поддерживайте давление в камере не более чем на отрицательные 80 кг паскаль. Процесс погружения может занять до двух часов.После того, как образцы были в вакуумной камере в течение двух часов, медленно отпустите вакуум. Печать стеклянный флакон и хранить в холодильнике его на ночь при четырех градусах по Цельсию. После ночной фиксации отбросьте все образцы, которые не опустились на дно флакона.Вымойте оставшиеся образцы с 25 миллимолярд pbs в течение 10 минут, а затем мыть их в 25 миллимолярд PIPES буфер в течение 20 минут. Чрезвычайно важно удалить все плавающие образцы, потому что весьма вероятно, что фиксатор не проник в образец. Обезвоживать образцы в серии этанола, погружая образцы в течение 20 минут при каждой концентрации этанола.Чтобы пронизать образцы, добавьте увеличение концентрации LR-белой смолы в этаноле, начиная с одной части смолы до трех частей этанола. При каждой концентрации инкубировать в течение 24 часов при четырех градусах по Цельсию. Замените LR-белую смолу свежей смолой и инкубировать образцы еще на 12 часов при четырех градусах Цельсия.Подготовьте встраиваемые желатиновые капсулы, выбрав капсулы, которые немного больше образцов, чтобы образцы могли быть полностью заключены в смолу. Этикетка бумаги теги с карандашом, потому что чернила будут загрязнять смолы. Нанесите одну каплю свежей LR-белой смолы на дно каждой капсулы.Поместите образец в каждую капсулу, а затем заполнить капсулы до максимальной мощности со свежей смолой. Положите крышку на капсулу и нажмите осторожно, чтобы запечатать его. Для полимеризации смолы, вылечить капсулы при 58 градусов по Цельсию до полного затвердевшего около 24 до 48 часов.После пилинга желатиновой капсулы из LR-белой смолы поместите блок смолы под стерео микроскопом. Используя острое лезвие бритвы, обрезать LR-белый блок под углом 45 градусов к образцу. Поверните образец и сделайте второй разрез под углом 90 градусов к первому.Продолжить резки в том же шаблоне, чтобы сформировать пирамиду с вершиной пирамиды непосредственно над областью образца интерес, а затем начать удаление мелких ломтиков перпендикулярно основной оси, пока режущей поверхности достигает образца. Целевой образец в идеале должен быть заключен в трапециевидную форму. Поместите обрезанный блок смолы в ультра микротом.Отрегулируйте угол между краем ножа и блоком смолы. Вырезать разделы из блока с толщиной от 200 до 700 нанометров. Используйте проволочную петлю, чтобы тщательно поднять некоторые отобранные секции из микротомы.Поместите их в каплю дистиллированной деионизированной воды на стеклянную горку. Испарите воду, поместив горку на горячую тарелку при 50 градусах по Цельсию, затем добавьте каплю пятна в секции. Через 30 секунд смойте пятно и наблюдайте за слайдом под микроскопом, чтобы проверить общее состояние секции и то, что желаемая структура растения видна.Подготовьте чистый слайд реакции, поместив каплю дистиллированной деионизированной воды в каждом колодец слайда. Перенесите одну или две секции образца на каждую каплю воды. Поместите горку в 10-сантиметровую квадратную чашку Петри, накройте ее и дайте ей высохнуть при 50 градусах цельсия.Чтобы подготовить инкубационной камеры для реакции слайды, поместите некоторые смоченной бумажные полотенца в нижней части коробки пипетки советы и оберните коробку с алюминиевой фольгой. Перенесите слайды из коробки в инкубационный зал. Pipette 50 микролитров блокирующего раствора в каждую колодец.После инкубации слайда в течение 10 минут, удалить блокирующий раствор, а затем мыть все скважины дважды с PBS в течение 10 минут каждый раз. После подготовки первичных антител решений, описанных в рукописи, выполнить окончательный мыть скважин с дистилляции деионизированной воды в течение пяти минут. Pipette основной раствор антитела в реакционной скважины, а затем пипетки блокирующий раствор в контрольных скважин.Закройте инкубационую камеру. Пусть он стоит в течение двух часов при комнатной температуре, а затем охладить его на ночь при четырех градусах по Цельсию. Подготовь 1%-ный раствор вторичного антитела в блокирующий раствор.Потребуется около 40 микролитров на колодец. Накройте раствор алюминиевой фольгой. Вымойте колодцы реакции слайд дважды с PBS и один раз с дистиллированной деионизированной водой в течение 10 минут каждый раз.Убедитесь, что в скважинах не останется блокирующего раствора или отложений. Пипетт вторичный раствор антитела во все скважины. Инкубировать горки в темноте при комнатной температуре в течение трех-четырех часов.Опять же, мыть колодцы реакции слайд дважды с PBS и один раз с дистиллированной деионизированной воды, а затем добавить каплю Calcofluor Белый к каждому колодец. Без мытья, добавить каплю монтажа среды для каждого хорошо и покрыть каждый хорошо с coverslip. Наблюдайте за секциями образца в реакционной слайде с помощью флуоресцентной микроскопа.Для каждого наблюдения используйте УФ-фильтр для обнаружения клеточных стенок, окрашенных Calcofluor, и фильтр FITC для обнаружения иммунолокализации. Для лучшей визуализации результатов используйте ImageJ или аналогичную программу анализа изображений, чтобы объединить каждое изображение УФ-фильтра с соответствующим изображением фильтра FITC. При выявлении локализации конкретных эпитопов протокол позволяет характеристика состава клеточной стенки.Например, 1, 5-арабинан в изобилии в клеточной стенке развивающегося подпотера Кверкуса. Едва эстерифицированные гомогалактуроны обычно находятся на кончике корневого эмбриона субэра Кверка с указанием механических свойств органа. Xylogalacturonans находятся в вырождающихся клетках, таких как эндосперм клетки на заключительных стадиях созревания желудя кверкуса.Эпитопы AGP, признанные JIM13 или JIM8, находятся на структурах, связанных с размножением, таких как клеточные линии, связанные с микрогетогенезом в арабидопсис талиане, а также стигматические сосородии и микробы базальной ангиосперм тритурии субмерсы. Распространенные ошибки в реализации этого протокола, как правило, легко обнаружить и идентифицировать. Когда моет пропущены или колодцы реакции позволены высушить, вторичные антитела обычно появляются как мазок.Агрегаты зеленого фторхрома образуются, если несырьемые первичные антитела не смываются должным образом. Складывание или отслоение секций, как правило, связано с плохой адгезией из-за использования нечистых горок или агрессивной стирки. Подготовка образцов также имеет решающее значение.Блоки смолы должны быть свободны от трещин с хорошо видимым бледно-желтым и светло-коричневым образцом. Неэффективно встроенные образцы покажут порошкообразные белые пятна или области. Сохранение размера образца под восемь миллиметров имеет важное значение для проникновения фиксаторного раствора.Плохо зафиксированные образцы будут выглядеть темно-коричневыми или почти черными. Чрезмерная температура может привести к смоле трещины решений секции образца невозможно. Использование методов иммунолокализации открывает несколько направлений исследований.Можно продолжить с более конкретными методами, такими как биохимический анализ клеточной стенки или даже перейти к молекулярному подходу. Результаты, представленные этой техникой, могут помочь понять состав клеточной стенки, чрезвычайно сложной структуры, которую очень трудно анализировать с помощью простого химического анализа.

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Expression of Fluorescent Proteins in Branchiostoma lanceolatum by mRNA Injection into Unfertilized Oocytes

Expression of Fluorescent Proteins in Branchiostoma lanceolatum by mRNA Injection into Unfertilized Oocytes

Выражение флуоресцентных белков<em&gt; Branchiostoma lanceolatum</em&gt; По мРНК инъекций в неоплодотворенных ооцитов

We report here a robust and efficient protocol for the expression of fluorescent proteins after mRNA injection into unfertilized oocytes of the ...

A Novel Mammary Fat Pad Transplantation Technique to Visualize the Vessel Generation of Vascular Endothelial Stem Cells

Новая методика трансплантации молочной жировой ткани для визуализации образования сосудов сосудистых эндотелиальных стволовых клеток

Endothelial cells (ECs) are the fundamental building blocks of the vascular architecture and mediate vascular growth and remodeling to ensure proper ...

Live Imaging of Mouse Secondary Palate Fusion

Живая визуализация мышей

The fusion of the secondary palatal shelves to form the intact secondary palate is a key process in mammalian development and its disruption can lead to ...

Dissection and Immunofluorescent Staining of Mushroom Body and Photoreceptor Neurons in Adult Drosophila melanogaster Brains

Dissection and Immunofluorescent Staining of Mushroom Body and Photoreceptor Neurons in Adult Drosophila melanogaster Brains

Рассечение и Immunofluorescent окрашивание гриб тело и фоторецепторных нейронов в мозге взрослого Drosophila melanogaster

Nervous system development involves a sequential series of events that are coordinated by several signaling pathways and regulatory networks. Many of the ...

Whole-mount Clearing and Staining of Arabidopsis Flower Organs and Siliques

Whole-mount Clearing and Staining of Arabidopsis Flower Organs and Siliques

Целом гора очистки и окраски Arabidopsis цветок органов и Siliques

Due to its formidable tools for molecular genetic studies, Arabidopsis thaliana is one of the most prominent model species in plant biology and, ...

Immuno-fluorescent Labeling of Microtubules and Centrosomal Proteins in Ex Vivo Intestinal Tissue and 3D In Vitro Intestinal Organoids

Immuno-fluorescent Labeling of Microtubules and Centrosomal Proteins in Ex Vivo Intestinal Tissue and 3D In Vitro Intestinal Organoids

Иммуно люминесцентные маркировки микротрубочек и Centrosomal белков в Ex Vivo кишечных тканей и 3D в Vitro кишечных Organoids

The advent of 3D in vitro organoids that mimic the in vivo tissue architecture and morphogenesis has greatly advanced the ability to study key biological ...

Tissue Preparation and Immunostaining of Mouse Craniofacial Tissues and Undecalcified Bone

Ткань Подготовка и иммуностоирование мыши Craniofacial тканей и недекализированных костей

Tissue immunostaining provides highly specific and reliable detection of proteins of interest within a given tissue. Here we describe a complete and ...

Use of Atomic Force Microscopy to Measure Mechanical Properties and Turgor Pressure of Plant Cells and Plant Tissues

Использование атомной микроскопии силы для измерения механических свойств и тургорского давления растительных клеток и тканей растений

We present here the use of atomic force microscopy to indent plant tissues and recover its mechanical properties. Using two different microscopes in ...

Live Cell Imaging of Microtubule Cytoskeleton and Micromechanical Manipulation of the Arabidopsis Shoot Apical Meristem

Live Cell Imaging of Microtubule Cytoskeleton and Micromechanical Manipulation of the Arabidopsis Shoot Apical Meristem

Live Cell Imaging микротрубочек цитоскелет и микромеханические манипуляции Arabidopsis стрелять Apical Meristem

Understanding cell and tissue level regulation of growth and morphogenesis has been at the forefront of biological research for many decades. Advances in ...

Isolation of Endocardial and Coronary Endothelial Cells from the Ventricular Free Wall of the Rat Heart

Изоляция эндокардиальных и коронарных эндотелиальных клеток от вентрикулярной свободной стены Крысиного Сердца

It has been shown that endocardial endothelial cells (EECs) and coronary endothelial cells (CECs) differ in origin, development, markers, and functions. ...