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L'absorption d'eau et le débit à travers les membranes cellulaires est une exigence fondamentale pour l'existence de l'usine à la fois au niveau de la plante entière et cellulaire. Au niveau cellulaire, les aquaporines (AQP) jouent un rôle clé dans la régulation du coefficient de perméabilité à l'eau osmotique (P f) de la membrane de la cellule 1-3.
A ce jour, plusieurs procédés ont été utilisés pour mesurer la f P endogène de protoplastes à partir de différents organes de la plante (par exemple les racines, le mésophylle, endoderme, etc., Examiné par Chaumont et al. 4). L'une des approches pour mesurer P f est d'exposer les protoplastes à un défi osmotique et à contrôler la vitesse initiale de sa variation de volume (c.-à-., La pente de la phase précoce, linéaire de la variation de volume). Deux méthodes différentes ont été décrites précédemment sur la base de cette approche, tous les deux basés sur un échange instantané de solutions. La première consiste à immobilizment le protoplaste avec une micropipette d'aspiration et le passage du flux de la solution 5 et la deuxième consistant à transférer l'un protoplaste d'une solution à l'autre à l'aide d'une micropipette 6. Ces méthodes de transfert micropipette d'aspiration et de micropipette, qui permettent l'acquisition d'images au début de l'échange de solution rapide (pour capturer la phase linéaire début de changement de volume), impliquera probablement un stress physique de protoplastes et nécessitent un équipement spécialisé et micromanipulation expert.
Le procédé décrit ici minimise la perturbation des cellules, comporte aucun micromanipulation et permet la dérivation de P f lorsque la perfusion de bain n'est pas instantanée.
Après la digestion enzymatique, les protoplastes, immergées dans une solution isotonique, sont immobilisés sur le fond de la lamelle couvre-objet en verre une Plexiglas (aka Lucite ou plexiglas) chambre par interaction de charges. Puis, au cours d'une perfusion constante de bain,la solution isotonique est rincée par la solution hypotonique générer un défi hypoosmotique aux protoplastes. Le gonflement du protoplaste est une vidéo enregistrée et ensuite, en combinant les informations sur le déroulement dans le temps de la perfusion de bain et le déroulement dans le temps de gonflement de la cellule, le P f est déterminée par traitement d'image et des procédures d'ajustement de courbe.
Les avantages de cette méthode sont que l'expérience est très efficace, c'est à dire qu'il est possible de suivre quelques cellules simultanément dans un seul essai, et qu'il ne nécessite pas d'équipement spécial ou des compétences particulières de micromanipulation. Plusieurs applications de cette méthode sont possibles. Par exemple, la détermination de P f natif d'une variété de cellules provenant de différents tissus et des plantes, tels que mésophylle et regrouper les cellules de la gaine de feuille 7 Arabidopsis, maïs mésophylle des feuilles ou des cellules du cortex des racines 8-10 ou les cellules cultivées en suspension 11,12. En additisur, il est possible de déterminer P f de cellules animales telles que des cellules sphériques d'ovocytes 11. Un autre exemple concerne l'examen de l'activité PAQ par l'expression transitoire de leur gène dans les protoplastes (ou d'autres gènes susceptibles de les toucher; par exemple, les gènes de kinases) et la détermination de leur contribution à P f; par exemple, l'expression de tomate AQP SlTIP2; 2 dans les protoplastes d'Arabidopsis de PEG par transformation et la détermination SlTIP2; deux liés P f 13. Enfin, l'examen de l'effet sur P f de différentes molécules / substances (médicaments, hormones, etc) ajouté à des solutions peuvent également être examinée, par exemple du bloqueur PAQ HgCl2 7.
Le protocole suivant décrit l'isolement de protoplastes des cellules et la détermination de leur P f Arabidopsis de.