Medición Espacial y Temporal Ca 2 + Las señales en plantas de Arabidopsis

Xiaohong Zhu; Aaron Taylor; Shenyu Zhang; Dayong Zhang; Ying Feng; Gaimei Liang; Jian-Kang Zhu

doi:10.3791/51945

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Artículo de método

Medición Espacial y Temporal Ca^{2 +} Las señales en plantas de Arabidopsis

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DOI:

10.3791/51945

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2 de septiembre de 2014

Xiaohong Zhu¹ , Aaron Taylor² , Shenyu Zhang¹ , Dayong Zhang¹^,³ , Ying Feng¹^,⁴ , Gaimei Liang¹^,⁵ , Jian-Kang Zhu¹^,⁶

¹Department of Horticulture and Landscape Architecture, Purdue University, ²Bindley Bioscience Center, Purdue University, ³Institute of Biotechnology, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, ⁴College of Environmental & Resource Science, Zhejiang University, ⁵Dryland Agriculture Research Centre, Shanxi Academy of Agricultural Sciences, ⁶Shanghai Center for Plant Stress Biology, Chinese Academy of Sciences

En este artículo

Resumen

La señalización de Ca2 ⁺ regula diversos procesos biológicos en las plantas. Aquí presentamos los enfoques para el control de estrés abiótico inducida espacial y temporal Ca ^{2 +} señales en las células y tejidos que usan las codificados genéticamente Ca ^{2 +} indicadores Aequorina o Case12 Arabidopsis.

Resumen

Señales de desarrollo y ambientales inducen Ca ^{2 +} fluctuaciones en las células vegetales. Espacio-temporales de Ca ^{2 +-patrones} de estímulo específico son detectados por las proteínas de unión a Ca ^{2 +} celulares que inician Ca ^{2 +} cascadas de señalización. Sin embargo, todavía sabemos poco sobre cómo estímulo señales específicas Ca ^{2 +} se generan. La especificidad de una señal de Ca2 ⁺ puede atribuirse a la regulación sofisticada de las actividades de los canales y / o transportadores de Ca ^{2 +} en respuesta a un estímulo dado. Para identificar estos componentes celulares y entender sus funciones, es crucial usar sistemas que permiten una grabación sensible y robusta de señales de Ca ^{2 +,} tanto en el tejido y niveles celulares. Genéticamente codificados Ca ^{2 +} indicadores que están dirigidos a diferentes compartimentos celulares han proporcionado una plataforma para la célula viva imagen confocal de celulares Ca ^{2 +} señales. Aquí se describe la instruccións para el uso de dos sistemas de detección de Ca ^{2 +:} Aequorina basa FAS (adhesivo de película) plántulas luminiscencia Ca ^{2 +} de imágenes y basado case12 de fluorescencia confocal de células vivas Ca ^{2 +} de imágenes. De imágenes de luminiscencia usando el sistema FAS ofrece una detección simple, robusto y sensible de espaciales y temporales Ca ^{2 +} señales a nivel de los tejidos, mientras que la célula viva imagen confocal utilizando Case12 ofrece detección simultánea de citosólicas y nucleares Ca ^{2 +} señales con una resolución alta.

Introducción

La célula de la planta responde al medio ambiente a través de señalización que coordina las acciones celulares. Un evento de señalización temprana de la célula en respuesta a estímulos del medio ambiente es un aumento transitorio de Ca ^{2 +.} El patrón, o la firma de un aumento transitorio en la concentración de Ca2 ⁺ libre se caracteriza por su amplitud, frecuencia, y duración. Firmas Ca ^{2 +} espacio-temporales diferentes regulan diferentes actividades celulares ^1. Estímulos específicos, como el calor, el frío, la sal, la sequía, la luz o las hormonas vegetales, pueden afinar la actividad espacio-temporal de Ca ^{2 +}....