A continuación, presentamos un ensayo rápido para detectar defectos período circadiano en líneas de Arabidopsis, como el aislamiento de protoplastos, la transfección, y las imágenes luminecent. El período circadiano de tipo salvaje de Arabidopsis y el reloj mutantes CCA1 / lhy, ZTL, y CCA1 -OX se calculó a partir de mediciones de luminiscencia de un CCA1pro: reportero LUC y se encontró que ser consistente con los datos publicados generados a partir de plantas enteras utilizando más tiempo- consumen enfoques transgénicos (Tabla 2). Utilizando este ensayo para detectar mutantes de Arabidopsis evita el requisito inicial para generar líneas luminiscentes transgénicos, lo que consume tiempo y sólo podría revelar que un mutante particular, exhibe ritmos de tipo salvaje. Una clara ventaja de este protocolo es que cualquier línea de Arabidopsis se puede examinar en breve periodo de tiempo para alterados los ritmos circadianos de la transcripción, que ayudarán a la identificación de más genes que afectan a la hora normal en las plantas.
Aislamiento de protoplastos puede ser laborioso, especialmente si la línea mutante muestra un fenotipo enano. Métodos previamente reportados para generar protoplastos implican cortar hojas o plantas de semillero en tiras finas y el vacío que infiltran las tiras con la solución de enzima para permitir que las enzimas lleguen a las paredes celulares 26,27. La digestión subsiguiente requiere al menos 3 horas de incubación en la oscuridad para liberar los protoplastos en la solución de enzima. Cuando no se aplica infiltración al vacío, se aconseja tiempo de incubación de hasta 18 h. En el protocolo que se presenta aquí, la infiltración de vacío es innecesario porque la capa de células epidérmicas impenetrable a las enzimas se elimina por cinta. Al generar protoplastos mediante la reducción de material vegetal es necesario protoplastos separados de los desechos de la pared celular después de la digestión; Esto normalmente se hace mediante el filtrado de la solución o la purificación en un gradiente de 27,26 azúcar. Aquí, cualquier tejido sin digerir permanece en la cinta de autoclave despuésla digestión, por lo que la filtración y purificación en gradiente de azúcar de los protoplastos se puede omitir. Hay una posibilidad de que el estrés resultante de procedimientos de protoplastos prolongados afecta a la viabilidad celular y el reloj circadiano. El método de protoplastos basado en cinta 20 visualizada aquí se obtiene un alto número de protoplastos; y dada la viabilidad de las células a través de una serie de tiempo circadiano y las longitudes de época a juego de protoplastos y plantas enteras (Tabla 2), la metodología descrita aquí se prefieren sobre los métodos alternativos para generar protoplastos.
La etapa de transfección del protocolo es un paso crítico que los impactos sobre la viabilidad de los protoplastos. La solución de PEG permite al DNA a ser entregado en la célula, y tanto el tiempo de incubación en esta solución (paso 3.4) y el porcentaje de PEG debe ser determinada empíricamente. La concentración estándar es de 20%, con concentraciones más bajas que reducen la eficiencia de transformación y mayorconcentraciones que reducen la viabilidad 28. El tiempo de incubación tan corto como cinco minutos podría producir la transfección eficiente de los protoplastos 27.
Los protoplastos se pueden obtener imágenes en cualquier plataforma de imágenes luminiscente. En este vídeo, hemos utilizado un lector de placas de luminiscencia equipado con luces externas (rojo y LEDs azules, 630 y 470 nm, respectivamente, a una intensidad combinada de ~ 20 E ·), que permite la selección de alto rendimiento y mediciones frecuentes. Otros equipos de imagen que detecta la luminiscencia, tales como lectores de placas alternativas o configuraciones basadas en torno a una cámara del dispositivo (CCD) acoplado de carga, podría aplicarse igualmente bien, siempre y cuando la iluminación está disponible para la fotosíntesis. La ventaja de usar una cámara CCD montada en un gabinete controlable es que la luz y la temperatura se puede programar. Una desventaja es el tiempo de captura más largo, la introducción de períodos prolongados de oscuridad que pueden causar estrés a los protoplastos, además de perturbaring cronometraje endógeno. Independientemente de la plataforma experimental que se elija, es probable que sea necesario, en comparación con la configuración de plántulas o plantas maduras ajuste de la configuración. En nuestra experiencia, el aumento de las concentraciones de plásmido reportero durante la transfección y / o luciferina en la memoria intermedia de imágenes podría resolver cualquier ritmos irregulares o de mojado rápido que pudieran ocurrir en los experimentos iniciales.
En experimentos futuros, la metodología descrita aquí se puede aplicar para estudiar el fenotipo circadiano de cualquier línea de Arabidopsis mutante. Con pequeñas modificaciones, por ejemplo, el efecto de los diferentes medicamentos en la hora normal podría ser estudiado en esta configuración. Además, la transfección puede ser modificado para incluir microARN artificial para el silenciamiento de genes 19, ampliando aún más la versatilidad de este protocolo. Protocolos para generar protoplastos de arroz están bien establecidos 29 y el protocolo de formación de imágenes que aquí se presenta igualmente se podrían aplicar para mejorar nuestra uOMPRENDER del reloj en económicamente importantes plantas de cultivo monocotiledóneas.