כאן נתאר פרוטוקול כדי להביע את החלבונים לתוך protoplasts באמצעות שיטת שינוי בתיווך פג. השיטה מספקת קל ביטוי של חלבונים עניין ולאחר חקירה יעילה של חלבון לוקליזציה, תהליך הייבוא בתנאי ניסוי שונים ויוו.
מאמר שיטה
כאן נתאר פרוטוקול כדי להביע את החלבונים לתוך protoplasts באמצעות שיטת שינוי בתיווך פג. השיטה מספקת קל ביטוי של חלבונים עניין ולאחר חקירה יעילה של חלבון לוקליזציה, תהליך הייבוא בתנאי ניסוי שונים ויוו.
כלורופלסט הוא אברון חיוני כי הוא אחראי על תהליכים שונים התאית בצמחים, כגון פוטוסינתזה וייצור של מטבוליטים משניים רבים ושומנים. מהכלורופלסט לדרוש מספר רב של חלבונים אלה תהליכים פיזיולוגיים שונים. מעל 95% של כלורופלסט חלבונים הם מקודד גרעין והן מיובאים לתוך מהכלורופלסט של ציטוזול לאחר התרגום ריבוזומים cytosolic. לפיכך, הייבוא נכונה או פילוח של חלבונים אלה כלורופלסט מקודד גרעין כדי מהכלורופלסט חיוני לתפקוד תקין של מהכלורופלסט, כמו גם על תא צמח. כלורופלסט גרעין מקודדת חלבונים מכילים רצפי אותות פילוח מסוים כדי מהכלורופלסט. מכונות מולקולריות מקומי כלורופלסט או ציטוזול מזהה אותות אלה ולבצע את תהליך הייבוא. כדי לחקור את המנגנונים של חלבון ייבוא או המיקוד מהכלורופלסט ויוו, פיתחנו מהיר, יעיל מבוססי פרוטופלאסט שיטה לנתח חלבון לייבא לתוך מהכלורופלסט של תודרנית. בשיטה זו, אנו משתמשים protoplasts מבודד מן העלים רקמות של תודרנית. כאן, אנו מספקים פרוטוקול מפורט עבור שימוש protoplasts כדי לחקור את המנגנון שבאמצעותו חלבונים מיובאות לתוך מהכלורופלסט.
כלורופלסט הוא אחד organelles החשובים ביותר צמחים. אחת מהפונקציות העיקריות של מהכלורופלסט היא לבצע פוטוסינתזה1. מהכלורופלסט לבצע גם רבים תגובות ביוכימיות אחרות לייצור של חומצות שומן, חומצות אמינו, נוקלאוטידים ו מטבוליטים משניים רבים1,2. עבור כל תגובות אלו, מהכלורופלסט דורשים מספר רב של סוגים שונים של חלבונים. עם זאת, הגנום כלורופלסט מכיל רק כ-100 גנים3,4. לכן, מהכלורופלסט עליך לייבא את רוב החלבונים שלהם ציטוזול. למעשה, רוב החלבונים כלורופלסט הראו להם אפשרות לייבא את ציטוזול לאחר תרגום-4,-5,-6. תאי צמחים דורשים למנגנונים הספציפיים כדי לייבא חלבונים מן ציטוזול מהכלורופלסט. עם זאת, למרות מנגנונים ייבוא חלבונים אלה נחקרו מספר עשורים, אנחנו עדיין לא מבינים לחלוטין אותם ברמה המולקולרית. כאן, אנו מספקים שיטה מפורטת עבור הכנת protoplasts ולבטא exogenously גנים protoplasts. שיטה זו יכולה להיות יקר עבור שחקרתי את המנגנונים המולקולריים שבבסיס חלבון לייבא לתוך מהכלורופלסט בפירוט.
חלבון הייבוא ניתן יהיה ללמוד שימוש בגישות שונות רבות. אחת משיטות אלה כרוכה בשימוש במבחנה חלבון ייבוא מערכת7,8. שימוש בגישה זו במבחנה-חלבון מתורגם מבשרי מודגרת עם מהכלורופלסט מטוהרים במבחנה, ומנותח חלבון הייבוא על-ידי מרחביות-דף ואחריו תספיג ניתוח. היתרון של גישה זו הוא כי כל שלב של חלבון ייבוא לתוך מהכלורופלסט ניתן יהיה ללמוד בפירוט. לכן, בשיטה זו כבר בשימוש נרחב כדי להגדיר את הרכיבים של המנגנון המולקולרי של ייבוא חלבון וכדי לנתח מידע רצף עבור המעבר פפטידים. לאחרונה, גישה אחרת הכרוכות של protoplasts רקמות עלים פותחה, יש להיות בשימוש נרחב ללמוד חלבון לייבא לתוך מהכלורופלסט9,10. היתרון של גישה זו הוא כי protoplasts מספקים סביבה הסלולר זה קרוב לזה של תאים שלמים מאשר מערכת במבחנה . לפיכך, המערכת פרוטופלאסט מאפשרת לנו להתייחס היבטים נוספים של תהליך זה, כגון האירועים הקשורים cytosolic, איך נקבע ייחודה של פילוח אותות. כאן, אנו מציגים פרוטוקול מפורט על השימוש protoplasts ללמוד חלבון לייבא לתוך מהכלורופלסט.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. גידול של צמחים תודרנית
2. הכנת פלסמיד
הערה: טוהר גבוהה פלסמידים שישמש לשם שינוי; השימוש של ערכת טיהור פלסמיד מסחרי מומלץ.
3. בידוד של Protoplasts
4. פרוטופלאסט טרנספורמציה שימוש בפוליאתילן גליקול
5. ניתוח של הייבוא החלבון לתוך מהכלורופלסט
הערה: לאחר בתיווך פג טרנספורמציה של protoplasts, זמן הדגירה נע בין 8 ל 24 שעות.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הייבוא של חלבונים לתוך מהכלורופלסט יכולים להיבדק באמצעות שתי גישות: מיקרוסקופ פלורסצנטיות וניתוח immunoblot לאחר ההפרדה מרחביות-דף-מתווכת. כאן השתמשנו RbcS-nt:GFP, פיוז'ן לבנות קידוד N-מסוף 79 חומצת אמינו משקעי RbcS המכיל את פפטיד טרנזיט דבוקה GFP. כאשר חלבונים מיובאות לתוך מהכלורופלסט, זריחה ירוק האותות החלבון היעד RbcS-nt:GFP צריך להתמזג עם אותות פלואורסצנט אדום כלורופיל אוטומטי-זריחה, כפי שנבדקו על-ידי קרינה פלואורסצנטית מיקרוסקופ (איור 1). החפיפה קרוב של ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
סיפקנו פרוטוקול מפורט על השימוש protoplasts של תודרנית ללמוד חלבון לייבא לתוך מהכלורופלסט. שיטה זו היא חזקה על חקירת תהליך הייבוא חלבון. טכניקה זו פשוטה, תכליתי שימושית לבחינת הפגיעה המכוונת החלבונים מטענים המיועד ל מהכלורופלסט. באמצעות שיטה זו, protoplasts מוכנות רקמות עלים של תודרנית11,12 אשר ניתן להשיג צמחים בשלבי גדילה שונים רבים החל מוקדם מאוד עלים בוגרים לגמרי. עם זאת, יש לנקוט בעת גידול הצמחים המשמשים פרוטופלאסט הכנה. יש להשתמש צמחים בריא...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים אין לחשוף.
עבודה זו בוצע עם תומך של הקואופרטיב תוכנית מחקר מדעי החקלאות ופיתוח טכנולוגיה (פרויקט מס ' PJ010953012018), ניהול פיתוח כפרי, המענק קרן מחקר לאומי (קוריאה) ממומן על ידי משרד המדע ICT (מספר 2016R1E1A1A02922014), הרפובליקה של קוריאה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| GAMBORG B5 בינוני כולל ויטמינים | Duchefa Biochemie | G0210.0050 | |
| SUCROSE | Duchefa Biochemie | S0809.5000 | |
| MES MONOHYDRATE | Duchefa Biochemie | M1503.0250 | |
| אגר, אבקה | JUNSEI | 24440S1201 | |
| סרט כירורגי מיקרופור | 3M | 1530-0 | |
| להב כירורגי אל חלד No.10 | FEATHER | לא זמין | |
| , 50 מ"ל | SPL LIFE SCIENCES | 50050 | |
| Macerozyme R-10 | YAKULT PHARMACEUTICAL IND. | צלולאז לא זמין | |
| ONOZUKA R-10 | YAKULT PHARMACEUTICAL IND. | לא זמין | |
| ALBUMIN, BOVINE (BSA) | VWR | 0332-100G | |
| D-Mannitol | SIGMA | M1902-1KG | |
| סידן כלורי, DIHYDRATE | MP BIOMEDICALS | 0219463505-5KG | |
| Twister | VISION SCIENTIFIC | VS-96TW | |
| מסך עבור CD-1 | SIGMA | S1145 | |
| מסכים עבור CD-1 | SIGMA | S3895 | |
| צלחת פטרי | SPL מדעי החיים | 10090 | |
| פיפטה פסטר | הילגנברג | 3150102 | |
| צנטריפוגה מעבדה / BENCH-TOP | VISION SCIENTIFIC | VS-5500N | |
| נתרן כלורי | JUNSEI | 19015S0350 | |
| אשלגן כלורי | SIGMA | P3911-1KG | |
| D-גלוקוז, | ביו בייסיק | GB0219 | |
| אשלגן הידרוקסיד | DUKSAN | 40 | |
| סידן חנקתי טטרהידרט | SIGMA | C2786-500G | |
| פולי (אתילן גליקול) | SIGMA | P2139-2KG | |
| מגנזיום כלוריד הקסהידרט | SIGMA | M2393-500G | |
| שפופרת 13 מ"ל, 100x16 מ"מ, PP | SARSTEDT | 55.515 | |
| שקופיות מיקרוסקופ | MARIENFELD | 1000412 | |
| משקפי כיסוי מיקרוסקופ | MARIENFELD | 101030 | |
| תא ספירה | MARIENFELD | 650030 | |
| Axioplan 2 מיקרוסקופ הדמיה | Carl Zeiss | לא זמין | |
| מיקרו שפופרת 1.5 מ"ל | SARSTEDT | 72.690.001 | |
| 2- מרקפטואתנול | SIGMA | M3148-250 מ"ל | |
| נתרן דודציל סולפט (SDS), פרוטאומיקה בדרגת | VWR | M107-500G | |
| TRIS, VWR בדרגה טהורה במיוחד | 0497-5KG | ||
| DTT (DL-DITHIOTHREITOL), דרגת ביוטכנולוגיה | VWR | 0281-25G | |
| ברומופנול מלח נתרן כחול ACS | VWR | 0312-50G | |
| גליצרול | JUNSEI | 27210S0350 | |
| Living Colors A.v. נוגדן חד שבטי (JL-8) | TAKARA | 632381 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה