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Articles by John J. Finer in JoVE

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机器人技术和植物组织的基因表达研究的动态图像分析


JoVE 1733 5/05/2010

1Department of Horticulture and Crop Science, The Ohio State University, 2Department of Plant Pathology, North Carolina State University

我们报告的引进,跟踪和绿色荧光蛋白基因在植物细胞中表达的定量分析方法。这种方法是利用一个半连续图像采集大量样品的定制设计的机器人系统,随着时间的推移。我们也证明了ImageJ和ImageReady中使用图像序列的分析。

Other articles by John J. Finer on PubMed

在发展中国家最大的甘氨酸以提高磷可用性的种子大豆植酸酶的异位表达。

转基因方法被用来表示一种大豆植酸酶基因 (GmPhy),通过改变大豆种子植酸含量种子开发降低积累植酸 (IP6) 期间。含 β-球蛋白胃蛋白酶种子特异性启动子控制大豆植酸酶基因的表达载体 (alpha'-亚基) 用来改变胚性大豆文化。从四个独立的转基因株植物转基因一体化和种子 IP6 水平进行分析。中相比,控制 12.6 至 24.8 高效液相色谱法确定不等 '杰克' 大豆转基因种子的 IP6 水平减少。低拷贝转化子被传播到 T4 代和种子发育过程中植酸酶的表达和酶活性的详细检查。植酸酶基因表达和植酸酶活性的表达增加种子发展过程中,符合胚胎特异性启动子的使用。异位植酸酶在种子发育过程中的表达的潜力作为降低大豆种子植酸含量的有效战略。

35S 和凝集素启动子在转基因大豆组织使用自动化的图像采集系统和图像分析中的比较分析。

绿色荧光蛋白 (gfp) 基因,受到管制的本构 35S 启动子或发育调节凝集素启动子的表达监测和量化使用新研制自动跟踪系统。自动化的系统包括一个计算机控制的机器人二维表和可编程图像采集系统,它用来对半监视绿色荧光蛋白基因表达的转基因大豆 [甘氨酸最大 (L.) 美林] 体细胞胚胎发育过程。绿色荧光蛋白表达的定量分析表明,体细胞胚增殖和早期发展,期间凝集素-绿色荧光蛋白基因的表达不检测。后期胚胎发展过程中,凝集素-绿色荧光蛋白基因的表达逐渐增加,直至水平相若 35S GFP。自动的图像采集系统和图像分析的使用便利的频繁的监测和量化在延长的时间内对大量样本的绿色荧光蛋白基因表达。

双高活性大豆 (甘氨酸最大 (L.) 变异.) 启动子的分离和他们使用一种新的表征自动化图像采集与分析系统。

一种新型自动化图像采集和分析系统用来比较两个新大豆宣传员与花椰菜花叶病毒 35S (CaMV35S) 启动子,它被用作标准的表达式。 (甘氨酸最大 (L.) 变异。)对于表达式比较,各种排列组合大豆遍 (Gmubi) 启动子 — — 大豆热休克蛋白 90 样 (GmHSP90L) 启动子和 CaMV35S 启动子被置于一种绿色荧光蛋白 (gfp) 的基因的上游。通过粒子轰击到离体子叶萌动利马豆 (菜豆豆 L.) 种子,其中安排了在培养皿中自动化的图像采集和图像分析介绍了 DNA 构造。自动化的系统允许监测和量化的随着时间的推移组织在同一片绿色荧光蛋白基因的表达。Gmubi 启动子,与保持不变,其内含子区域显示的是比 CaMV35S 启动子的五倍以上的最高表现。内含子区域的时候 Gmubi 启动子,从中删除绿色荧光蛋白表达减少,但仍超过两倍大于 CaMV35S 启动子。全长大豆 GmHSP90L 启动子是比 CaMV35S 启动子的四倍。GmHSP90L 启动子的截断导致出现以移除规管元素所对应的启动子的实力,逐步减少。自动的图像捕获和分析允许快速高效评价这些新的促进者。

量化和瞬变绿色荧光蛋白基因表达的抑制器的 Co-introduction 沉默的扩展。

含绿色荧光蛋白 (GFP) 报告基因的 DNA 表达载体使用粒子轰击,被引入到植物细胞。绿色荧光蛋白基因的表达是瞬时的 ;职位简介和快速此后下降,从而导致峰值绿色荧光蛋白表达约 24 h。基因表达这众所周知下降以前被归于 pre-integrative DNA 事件涉及引进的 DNA 或细胞死亡的损失。在这里,我们显示该转录后基因沉默 (转录后基因沉默) 也参与了。绿色荧光蛋白基因的表达载体仅介绍导致 30 小时后的瞬时表达快速下降。不过,如果有人 GFP RNA 沉默抑制蛋白 HCPro 平移融合在从烟草蚀纹病毒,转基因表达扩展到超过 100 h.突变分析的 HCPro 显示功能的 HCPro 蛋白,需要对这种扩展名的瞬时表达。各种删除和平移融合分析证实重要的抑制活性蛋白 C 终端区是整个蛋白质是需要优化制止沉默的主机。瞬态粒子轰击过程中基因表达的性质似乎导致从诱导转录后基因沉默,这可以减轻抑癌的沉默的存在。使用的 RNA 沉默抑制蛋白可能使粒子基因枪介导的瞬时表达检测评价因素更有用,影响基因表达。

沉默使用瞬态绿色荧光蛋白表达图像分析的六个不同病毒抑制的定量评价。

六种不同植物病毒抑制基因沉默的效果进行了对比使用开发的绿色荧光蛋白表达的连续监控自动化的图像收集和分析系统。3'-GFP 平移融合或作为与绿色荧光蛋白基因对单独的质粒 co-introductions,抑制器被引入利马豆子叶组织。由此产生的瞬时表达配置文件为每个抑癌取决于是否抑制器是作为融合引入或 co-introduced 上单独的质粒。作为 co-introductions,沉默的抑制器 HCPro (从烟草蚀纹病毒),p19 (从番茄丛矮病毒)、 gammab (从大麦条纹花叶病毒) 和 (从甜菜黄化病毒) p21 导致初始绿色荧光蛋白基因的表达水平,随后迅速下降增加两倍。相比之下,HCPro、 p19、 和 gammab 到 3' 端的绿色荧光蛋白融合导致稍低,但较长时间的绿色荧光蛋白表达。与 co-introductions 相比,所有 GFP::Suppressor 平移融合都了降低的 GFP 荧光水平,表明 GFP 荧光的融合伙伴的干扰。无论配置,沉默抑制 AL2 (从番茄金色花叶病毒) 和 126 kDa 蛋白 (从烟草花叶病毒) 介绍导致很低的 GFP 荧光。这是大量的直接进行比较病毒抑制的沉默对使用平移融合和 co-introductions 的瞬态转基因表达的影响的第一次报告。

大豆 (黄豆) 遍启动子在转基因大豆给强本构的表达。

植物遗传转化的成功极大地依赖的强度和使用到感兴趣的驱动器基因的启动子特异性。在此研究中,我们将从稳定转化的大豆组织中大豆 (大豆) 中分析了一遍 (Gmubi) 启动子介导的绿色荧光蛋白基因表达。稳定转化增殖胚性组织中观察强绿色荧光蛋白基因表达。整个转基因植物,绿色荧光蛋白表达指出在根尖、 主要和侧根、 子叶和年轻植物以及叶脉、 叶柄、 花瓣、 花粉、 吊舱和发展成熟的植物种子中的 plumules。绿色荧光蛋白表达了本地化主要是在表皮细胞、 叶肉、 原形成层和维管组织。Gmubi (Gmupri) 启动子内含子少版本介绍尽管是在低强度显示几乎同样的绿色荧光蛋白基因的表达模式。Gmubi 启动子表明本构表达的高水平和驾驶在大豆中的基因表达表示病毒性宣传员的替代方法。

拟南芥串联锌指蛋白 AtTZF1 之间的细胞核和细胞质灶贩卖,并绑定 DNA 和 RNA。

处理机构 (PBs) 是专门的细胞质灶 mRNA 营业额和平移镇压可以采取的地方。应力颗粒是相关的细胞质灶。追究串联锌指蛋白 (TZFs) 发挥枢纽作用,在基因表达、 细胞命运规范和不同的发展进程。人经本绑定 3' 非翻译区在非盟丰富元素和新兵 decapping、 deadenylation 和 exonucleolytic 酶对 PBs 的 RNA 营业额。最近的遗传研究表明 TZFs 基因调控和激素介导的环境响应中所涉及的那种植物。它是未知的如果 TZFs 植物可以绑定 RNA 对 PBs 或应力颗粒的本地化。拟南芥 (拟南芥) AtTZF1/AtCTH/AtC3H23 被确定为以前的基因芯片研究糖敏感基因。它的特点是有别于人类的经本经本母题。高等植物拟南芥和水稻 (稻) 等已包含此独特经本母题的基因家族。在这里,我们显示 AtTZF1 可以交通之间的细胞核和细胞质疫源地。AtTZF1 colocalizes 带标记的 PBs,和这些细胞质灶的形态类似于哺乳动物的 PBs 和应力颗粒。AtTZF1 关联的细胞质灶是动态和特定的组织。他们可以诱导黑暗和伤口强调,很积极生长组织和气孔体细胞中优先本。AtTZF1 可以绑定 DNA 和 RNA 体外,因为它提出了 AtTZF1 可能涉及的 DNA 或 RNA 调控的可能性。

高级别转基因表达的大豆 (黄豆) GmERF 和 Gmubi 基因启动子的一种新型启动子分析管道隔离。

虽然许多因素可以影响基因表达,促进者也许是规管过程的最重要的组成部分。启动子区域的界定往往作为转录起始的上游区域。它们包含交互调节蛋白调节基因表达的调控元件。大多数基因拥有自己独特的启动子,因此可供研究大量的宣传员。不幸的是,相对较少的宣传员已隔离和特点 ;特别是从大豆 (黄豆)。

WRKY 转录因子: 关键零部件在脱落酸信号。

WRKY 转录因子 (TFs) 是许多植物的过程,包括生物和非生物胁迫、 衰老、 种子休眠和萌发的响应的主要监管机构。超过 15 年,有限的证据表明已可用暗示 WRKY TFs 可能发挥作用,调节的植物激素脱落酸 (ABA),尤其是一些 WRKY TFs 的回应是 ABA 诱导型 repressors 的种子萌发。然而的 WRKY TFs 中 ABA 信号和参与的机制的其他方面的角色仍然不清楚。阿坝州研究重大进展已现在放特定 WRKY TFs 坚定地在阿坝反应的信号转导,在他们的行为在多个级别。在拟南芥 WRKY TFs 似乎行事下游受体阿坝州至少两个: 细胞质的疏干 PYL RCAR-蛋白磷酸酶 2 C-阿坝复杂和叶绿体信封位于阿坝-阿坝复杂。体内和体外的启动子结合研究表明,目标基因 WRKY tfs 所涉及的 ABA 信号包括 ABF2、 ABF4、 ABI4、 ABI5、 MYB2、 DREB1a、 DREB2a 和 RAB18 等知名阿坝反应基因。信号转导通路下游的 WRKY TFs 中亦有额外人们熟知胁迫诱导基因 RD29A 和 COR47 等。这些新的见解还揭示了一些 WRKY TFs 是积极监管机构的阿坝介导气孔关闭,因此干旱的反应。相反,许多 WRKY TFs 的种子发芽、 负监管机构,出现控制种子发芽开花植物 WRKY TFs 的子集常用函数。两者合计,这些新的数据表明 WRKY TFs 是阿坝响应信号网络中的关键节点。

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