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Methodenartikel

Induzierbaren, Zelle Typ-spezifischen Ausdruck in Arabidopsis Thaliana durch LhGR-vermittelten Trans-Aktivierung

9.3K Aufrufe

DOI:

10.3791/59394

19. April 2019

* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Hier beschreiben wir die Erzeugung und Anwendung einer Reihe von transgenen Arabidopsis Thaliana Linien förderliches induzierbaren, gewebespezifische Ausdruck in den drei wichtigsten Meristeme, schießen Sprossapikalmeristem Meristem, die Wurzel Sprossapikalmeristem Meristem und das Kambium.

Zusammenfassung

Induzierbaren, gewebespezifische Ausdruck ist ein wichtiges und mächtiges Werkzeug, die räumlich-zeitliche Dynamik der genetischen Störung zu studieren. Kombinieren die flexible und effiziente GreenGate System mit dem bewährten und Benchmarking LhGR System (hier als GR-LhG4) für den induzierbaren Ausdruck Klonen, haben wir eine Reihe von transgenen Arabidopsis Linien erzeugt, die die Expression von einem Effektor fahren können Kassette in einer Reihe von spezifischen Zelltypen in drei Stammwerk Meristeme. Zu diesem Zweck wählten wir das zuvor entwickelte GR-LhG4 System basierend auf eine Chimäre Transkriptionsfaktor und cognate pOp Art Förderer gewährleistet strenge Kontrolle über eine Vielzahl von Ausdruck Niveaus. Darüber hinaus wird die Ausdruck Domäne visualisieren denen synthetische Transkriptionsfaktors tätig ist, ein ER lokalisiert mTurquoise2 fluoreszierenden Reporter unter Kontrolle des Veranstalters pOp4 oder pOp6 Fahrer Linien kodiert. Hier beschreiben wir die erforderlichen Schritte zum Erzeugen einer Treiber oder Effektor Linie und zeigen, wie Zelle Art Konkretisierung kann induziert und schießen Sprossapikalmeristem Meristem, die Wurzel Sprossapikalmeristem Meristem und das Kambium von Arabidopsisfolgten. Mithilfe mehrerer oder aller Fahrer Linien, die Kontext spezifische Wirkung des Ausdrückens einer oder mehrere Faktoren (Effektoren) unter Kontrolle des synthetischen pOp Promotors beurteilt werden können schnell, zum Beispiel in F1 Pflanzen eine Kreuzung zwischen einem Effektor und multiple Fahrer-Linien. Dieser Ansatz ist durch die ektopische Expression von VND7, eine NAC Transkriptionsfaktor, der in der Lage, induzieren ektopische sekundäre Zelle Wand Ablagerung Zelle autonom veranschaulicht.

Einleitung

Eine große Einschränkung in der Biologie in die genomische Zeitalter ist, die spezifische Rolle der Kontext eines bestimmten Faktor oder genetische Störung zu entschlüsseln. Konstitutive genetische Störungen wie z. B. Verlust der Funktion und Gain-of-Function Ansätze erlauben oft nur Endpunktanalyse der lebenslangen Anpassungsprozesse, die Unterscheidung zwischen primären und sekundären Effekten zu verschleiern. Darüber hinaus können Kontext spezifische Funktionen maskiert oder verdünnt durch groß angelegte Effekte in entfernte Gewebe oder in anderen Phasen der Entwicklung. Darüber hinaus kann im Extremfall Letalität mechanistische Einsicht entgegen. Ideal, um diese P....

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Protokoll

Vektoren und Module erhalten Sie aus dem Non-Profit-Repository, Addgene (https://www.addgene.org).

1. Klonen mit GreenGate

  1. Design-Primer mit den in Tabelle 1aufgeführten Überhängen, unten aufgeführten Modul typenspezifische Adapter Sequenzen "NNNN" ersetzen: nach vorne: 5´AACA GGTCTC A NNNN (n) CA* + bestimmten Reihenfolge 3´, rückgängig zu machen: 5´AACA GGTCTC A NNNN (n) mit RFS Ergänzung des spezifischen Sequenz 3´. Fügen Sie die unterstrichenen Basen, um das Leseraster zu gewährleisten.
    Modul-Überhänge:
    Hinweis: im Rahmen Standard-GreenGate sechs Module A-F, sind mit einem Werk Transfor....

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Ergebnisse

Generation von Fahrer und Effektor Linien durch Klonen von GreenGate

Die GreenGate Klonen System basiert auf GoldenGate Klonen und Verwendung der Typ IIS Einschränkung Endonuklease Bsaich oder seine Isoschizomer Eco31I. Wie das Enzym produziert Überhänge entfernten vom Standort asymmetrischen Anerkennung der Basenzusammensetzung der Überhänge frei sein können bilden ausgewählt, die die Grundlage die Modularität des Systems. Jeder PCR erzeugte Element, beispie.......

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Diskussion

Hier beschreiben wir die erforderlichen Schritte zum erzeugen und wenden Sie eine vielseitige und umfassende Toolkit für induzierbaren, Zelle Art spezifische Trans-Aktivierung. Kreuzenden Linien tragen Effektor Kassetten unter Kontrolle des pOp- Promotors mit Fahrer Linien erlaubt der falsche Ausdruck-Effekte in der F1-Generation ermöglicht die schnelle Beurteilung der genetischen Störung in einer Vielzahl von Zelltypen zu studieren. Alternativ Effektor-Konstrukte können verwendet werden, um Fahrer Lini.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Danksagungen

Arbeit in unseren Laboren wird unterstützt durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) Zuschüsse WO 1660/6-1 (bis S.W) und GR 2104/4-1 (TG) und SFB1101 (zur T.G. und J.U.L) und durch einen Europäischen Forschungsrat Consolidator gewähren (PLANTSTEMS 647148), T.G.  S.W wird durch das Emmy-Noether-Stipendium der DFG durch Grant WO 1660/2 unterstützt.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
AmpicillinCarl Roth GmbH + Co. KGK029.1
ATPSigma-AldrichA9187
ChloramphenicolSigma-AldrichC1919
SäulenaufreinigungQiagenQIAquick PCR Purification Kit (250)
Kulturkammer für die BildgebungSarstedt AG & Co. KG1-Well-Gewebekulturkammer, auf Deckglas II
DexamethasonSigma-AldrichD4903
DMSOFisher Scientific, UKD139-1
Eco31IThermo Fisher ScientificFD0294
Injektionskanüle (0,30 x 12 mm, 30 G x 1/2)Sterican, Braun
KanamycinCarl Roth GmbH + Co. KGT832.2
Leica TCS SP5 CLSM, HCX PL APO Lambda blau 63x Wasserimmersionsobjektiv Leica, Wetzlar, Deutschland
MS mediumDuchefa, Haarlem, NiederlandeM0221.0050
Nikon A1 CLSM, Apo LWD 25x  1.1 NA WasserimmersionsobjektivNikon, Minato, Tokio, Japan
Petrischale 35/10 mmGreiner Bio-One GmbH, Deutschland627102
Petrischale 60/150 mmGreiner Bio-One GmbH, Deutschland628102
Petrischale 120/120/17Greiner Bio-One GmbH, Deutschland688102
PflanzenagarDuchefa, Haarlem, NiederlandeP1001
PlasmidextraktionQiagenQIAprep Spin Miniprep Kit
Propidiumiodid (PI)Sigma-AldrichP4170
RasierklingeClassic, Wilkinson Sword GmbH7005115E
ReaktionsgefäßeSarstedt AG & Co. KG72.690.001
Silwet L-77Kurt Obermeier GmbH & Co. KG, Bad Berleburg, Deutschland
SpectinomycinAppliChem GmbH3834.001
SpektralphotometerThermo Fisher ScientificNanoDrop 2000c
SaccharoseCarl Roth GmbH + Co. KG4621.1
SulfadiazinSigma-AldrichS6387
TetracyclinAppliChem GmbH2228.0025
T4 Ligase 5 U/µ lThermo Fisher ScientificEL0011
T4 Ligase 30 U/µ lThermo Fisher ScientificEL0013

Referenzen

  1. Moore, I., Samalova, M., Kurup, S. Transactivated and chemically inducible gene expression in plants. The Plant Journal. 45 (4), 651-683 (2006).
  2. Lampropoulos, A., et al. GreenGate---a novel, versatile, and efficient cloning system for plant transgenesis.<....

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Nachdrucke und Genehmigungen

Tags

Induzierbare ExpressionLhGR SystemGreenGate KlonierungKonfokalmikroskopieDexamethason InduktionSprossapikalmeristemWurzelapikalmeristemKambiumanalyse