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Article de méthode

Réalisation d’études d’expression de transgènes à haut débit à l’aide de la manipulation automatisée de liquides pour les protoplastes de feuilles de maïs étiolées

970 vues

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DOI :

10.3791/65989

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16 février 2024

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Dans cet article

Résumé

Ce protocole décrit la création d’un schéma de transfection aléatoire à l’aide d’un manipulateur de liquide automatisé, d’un protocole d’isolement du protoplaste pour les feuilles de maïs étiolées et d’une procédure de transfection à 96 puits à l’aide d’un manipulateur de liquide.

Résumé

Le domaine de la biotechnologie végétale a connu des progrès remarquables ces dernières années, révolutionnant la capacité de manipuler et d’organiser des plantes à diverses fins. Cependant, à mesure que la recherche dans ce domaine gagne en diversité et devient de plus en plus sophistiquée, le besoin de solutions de dépistage transitoire précoces, efficaces, fiables et à haut débit pour affiner les stratégies menant à une transformation stable est plus évident. Une méthode qui a réapparu ces dernières années est l’utilisation du protoplaste végétal, pour lequel des méthodes d’isolement et de transfection sont disponibles dans de nombreuses espèces, tissus et stades de développement. Ce travail décrit un protocole automatisé simple pour la préparation aléatoire d’un plasmide dans une plaque de 96 puits, une méthode pour l’isolement du protoplaste de feuille de maïs étiolée et une procédure de transfection automatisée. L’adoption de solutions automatisées en biotechnologie végétale, illustrée par ces nouveaux protocoles de manipulation des liquides pour la transfection des protoplastes végétaux, représente une avancée significative par rapport aux méthodes manuelles. En tirant parti de l’automatisation, les chercheurs peuvent facilement surmonter les limites des méthodes traditionnelles, améliorer l’efficacité et accélérer les progrès scientifiques.

Introduction

La transfection de protoplastes végétaux, l’introduction de matériel génétique étranger dans des cellules végétales dépourvues de parois cellulaires, est une technique essentielle et, au cours du dernier demi-siècle, elle a englobé de nombreuses espèces à l’appui de la recherche en biotechnologie végétale. Cependant, l’utilisation de ces méthodes peut être douloureuse et de portée limitée, même avec des millions de protoplastes produits par isolement. Les méthodes traditionnelles de transfection de protoplastes végétaux sont souvent laborieuses, longues, sujettes à la variabilité et techniquement exigeantes, ce qui conduit à des systè....

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Protocole

1. Création de plaques de transfection

  1. Création de l’agencement du deck : pour créer une méthode de randomisation des plaques d’ADN, ouvrez le logiciel de traitement des liquides. Cliquez sur le bouton Nouvelle méthode dans la barre de menu pour créer une nouvelle méthode. Ajoutez une ligne de configuration de l’instrument entre les lignes de début et de fin en appuyant sur le bouton de configuration de l’instrument sur le panneau de gauche.
    REMARQUE : Les captures d’écran pertinentes qui suivent ce protocole automatisé se trouvent dans les figu....

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Résultats

Pour obtenir des données d’observation soutenant que les effets de bord peuvent affecter les mesures de réponse ; Une étude pilote a été menée pour confirmer ces soupçons. Pour cette étude, les méthodes ci-dessus ont été appliquées à trois plaques répétées de 96 puits avec un seul niveau de traitement ; tous les protoplastes ont été transfectés à l’aide de pSYN1125019, un plasmide qui exprime constitutivement ZsGreen, dans le but de montrer qu’il existe des différences systématiques de niveau de r.......

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Discussion

Ce manuscrit décrit un protocole permettant d’automatiser la création de plaques de transfection et l’isolement des protoplastes de feuilles de maïs étiolées avec une transfection automatisée. Pour mener à bien la partie du protocole consacrée à la création de plaques de transfection, il faut un robot automatisé de manipulation de liquides équipé d’une nacelle à 8 canaux. Pour le protocole de transfection, une nacelle de 96 puits est recommandée pour une transfection complète et uniforme.......

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Déclarations de divulgation

Tous les auteurs sont employés par Syngenta, une société internationale de biotechnologie agricole, qui utilise régulièrement des technologies de transformation pour la génération de produits à caractères transgéniques (GM).

Remerciements

Les auteurs tiennent à remercier les nombreux scientifiques de Syngenta qui soutiennent ce travail et notre équipe au quotidien. Une reconnaissance particulière doit être accordée à la famille et aux amis dont le soutien, souvent invisible, est essentiel au succès continu de l’équipe d’analyse transitoire.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
(2)&bêta ;-mercaptoéthanol  ;SigmaM6250
Acide 2-(N-Morpholino)éthanesulfonique (MES) monohydratéSigma69892
Tubes à centrifuger 50mL avec capuchon platstérile Fisher22-010-064
96 Well Optical Btm Plt PolymerBase Noir avec couvercle Culture cellulaire Stérile PS .4mL WellFisher12-566-70
Axygen Biomek FX/NX Robotic Tips, non stérile, Wide BoreFisher14-222-096
Axygen Robotic Tips Filtre 30uL, stérile, en rackFisher14-222-103
Bel-Art SP Scienceware Lab Companion Dessiccateurs sous vide de style rondFisher08-648-10
Bemis 2 PO. x 250 pieds Rouleau de laboratoire Parafilm  ;Fisher13-374-16
Biomek FXPBeckman Coulter902508
Chlorure de calcium dihydratéSigmaC5080
Chemglass Life Sciences Hémocytomètre jetable  ;Fisher50-131-1352
Clorox Agent de Javel germicide, concentréFisherNC1871274
Corning Ruban d’étanchéité en aluminium pour microplaques  ;Fisher07-200-684
Blocs d’analyse Corning à 96 puits, 2 ml, étalon à 96 puitsFisher07-200-701
DL-Dithiothreitol (DTT)Sigma10197777001
D-Mannitol  ;SigmaM9546
Fisherbrand Seringue en plastique 60 mlFisher14-955-461
Fisherbrand Passoire à cellules stériles 40umFisher22-363-547
Fisherbrand Boîtes de Pétri avec couvercle transparent, empilables, 100 mm x 25 mm, Caisse de 325FisherFB0875711
Chlorure de magnésium hexahydratéSigmaM2670
Millex Unité de filtration à seringue Stérile 33mm PES .22umFisherSLGPR33RS
Millex Unité de filtration à seringue Stérile 33mm PVDF.45umFisherSLHAR33SS
MillliporeSigma Steriflip Unités de filtration stériles à usage unique 50mL PESFisherSCGP00525
Poly(éthylène glycol) 4000  ;Sigma81240
Redi-Earth Plug & Mélange de semis  ;Wyatt QuarlesGP92747
Regular Duty Single Edge Razor Lames dos acier .009RDFisher12-640
Research Products International Corp Cellulase RSFisher50-213-232
Research Products International Corp Macerozyme R-10Fisher50-213-444
Chlorure de sodiumSigmaS7653
Insert de plateau - 36 cellules - 6x6 imbriqué  ;Hummert11635000
Tween-20  ;SigmaP1379
VACUUBRAND ME1 Pompe à vide, 100-120V, 50/60 Hz, prise USVWR97058-164

Références

  1. Baltes, N. J., Gil-Humanes, J., Voytas, D. F. Genome engineering and agriculture: Opportunities and challenges. Prog Mol Biol Transl Sci. 149, 1-26 (2017).
  2. Torres-Acosta, M. A., Lye, G. J., Dikicioglu, D. Automated liquid-handling....

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