עבודה זו מתארת את שכפול של זן סוס טרויאני פחמון זקן התירס למסירה באתרו של חלבונים תירס מופרשים לתוך שלושה סוגים שונים של רקמות תירס.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
עבודה זו מתארת את שכפול של זן סוס טרויאני פחמון זקן התירס למסירה באתרו של חלבונים תירס מופרשים לתוך שלושה סוגים שונים של רקמות תירס.
בהשראת המיתוס סוס טרויאני Homer´s, מתוכנן לנו את הפתוגן תירס פחמון זקן התירס כדי לספק חלבונים מופרשים לתוך אפופלסט תירס יאפשר ניתוח פנוטיפי ויוו. בשיטה זו אין להסתמך על טרנספורמציה תירס, אבל מנצלת גנטיקה של חיידקים ויכולות הפרשה של פתוגנים. במסמך זה, היא מאפשרת בדיקה של ויוו נמסר חלבונים מופרשים עם רזולוציה גבוהה ייתכן-סוגים שונים של אתרים זיהום ורקמות. האסטרטגיה סוס טרויאני יכול להיות מנוצל כדי להשלים transiently תירס פנוטיפים אובדן-של-פונקציה, לאפיין באופן פונקציונלי חלבון תחומים, כדי לנתח את המטרה חלבון אפקטים, או ללמוד כמויות חלבון onside יתר, מה שהופך אותו כלי רב עוצמה עבור מחקרים חלבון במערכת חיתוך תירס. עבודה זו מכיל פרוטוקול מדויק על איך ליצור זן סוס טרויאני ואחריו זיהום מתוקננת פרוטוקולים ליישם שיטה זו שלושה סוגי רקמות תירס שונים.
המחלה biotrophic פחמון זקן התירס הוא סוכן סיבתי של המחלה הזימה תירס1. הוא מדביק כל החלקים אווירי של תירס וכתוצאה מכך גידולים גדולים שמכילים נבגים melanized, שחור. ברמה הגלובלית, זקן התירס בארצות הברית מעריכים כי לגרום אובדן שנתי של 2% תשואה תירס, בעוד גידולים מוערכים כמו למעדן גסטרונומי במקסיקו. צמח זיהום הוא שיזם appressorium מפריש אנזימים lysing דופן התא לחדור את השכבה הראשונה של תאים אפידרמיס תירס. מאתר זיהום ראשי, U. זקן התירס גדל intracellularly, intercellularly, פולשים תא אחד או שניים שכבות כל יום1,2. התוצאות זיהום מוצלחת בהיפרטרופיה צמח זה הופך גלוי גידולים על חמישה ימים פוסט זיהום-1,-3,-4. לאורך כל שלבי הזיהום, הפטריה invaginate קרום הציטופלסמה הצמח ללא מגע ישיר ל-1,הציטופלסמה מארח2. הרווח apoplasmic הדוקה בין hyphae המזהם את קרום פלזמה הצמח נחשב האתר המארח/פתוגן אינטראקטיבי, נקרא האזור האינטראקציה biotrophic. כדי להתגבר על מערכת החיסון המולדת צמח, זקן התירס בארצות הברית מפריש מערך של חלבונים אפקטור לתוך אזור האינטראקציה biotrophic1. כמה effectors נתפסות על ידי תאי צמחים, ואילו אחרים נשארים biotrophic אינטראקציה אזור5,6,7,8. אפקטור apoplastic אחד הוא UmPit2, אשר מקיים אינטראקציה עם apoplastic תירס פרוטאזות למניעת המהדורה של ה-פפטיד ZmZIP1 מ- ZmPROZIP על ידי apoplastic פרוטאז פעילות9,איתות10.
בעשורים האחרונים, זקן התירס בארצות הברית נעשו לא רק למודל גנטיקה פטרייתי באינטראקציה צמח-פתוגן, אלא גם כלי חשוב בתחום הביוטכנולוגיה עקב מחזור חיים מובנות, נגישות קלה גנטית והוא מופרש heterologous ביטוי חלבונים11,12,13. אותות עבור שניהם הפרשת חלבון קונבנציונאלי ובלתי קונבנציונאלי שנקבע המאפשר השליטה של שינויים posttranslational14. לאחרונה, זקן התירס בארצות הברית היה מועסק כלי סוס טרויאני ללמוד קטן, מופרש חלבונים תירס באתרו15. הגישה סוס טרויאני שימש בהצלחה כדי לנתח את תפקוד החלבון קטן, המופרש ZmMAC1 המעורב בפיתוח בצרכן. ZmMAC1 גורם חלוקת תאים pluripotent מפרט הגורל התא של תאי שהוקם15periclinal. באותה שיטה, תפקוד ביולוגי תירס נזק-הקשורים פפטיד ZmZIP1 נחשף. זקן התירס בארצות הברית מפריש את תירס ש-zmzip1, גרמו נפגעת היווצרות הגידול10. לפיכך, מייצג גישה סוס טרויאני מסלול חלופי בעל ערך חלבון במחקרים באתרו עם רזולוציה גבוהה ייתכן שעושה גם דורשים דור של קווים טרנספורמציה תירס יציב ולא חדירה לרקמות עם heterologously ביטוי וטיהר חלבונים. בפרט, האסטרטגיה סוס טרויאני מאפשר ההפרשה של כל חלבון heterologous לתוך אפופלסט תירס השוואה ישירה של נגועים לעומת צמח לבריא תאים בתוך הרקמה זהה.
פרוטוקול זה ממחיש את השלבים העיקריים ליצירת זן סוס טרויאני זקן התירס בארצות הברית ללמוד חלבון עניין. כוללת מידע מדויק על נוהלי זיהום של שלושה סוגים של רקמות תירס שונים (עלים בוגרים, גדילים, האוזניים) עם זקן התירס בארצות הברית, אשר הינה תנאי לימוד הפונקציה התקדמות, חלבון ייתכן זיהום ברקמות המטרה אלה. לא מפרטים נוספים הינם נתון על תירס גנטי הגברה מיקרוסקופיים הדמיה טכניקות, מאז השלבים במטרה הינם תלויי-כלי נגינה. לפיכך, פרוטוקול זה מיועד למשתמשים מנוסים של ביולוגיה מולקולרית סטנדרטי טכניקות.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. בניית סוס טרויאני זקן התירס U.
הערה: ראה איור 1.
2. תרבות המדיה
3. הצמח זיהום
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בונה לניסויים סוס טרויאני זקן התירס בארצות הברית הם משובטים לתוך פלסמיד p123-PUmpit2-SpUmpit2-גנים של עניין-mCherry-Ha. הגן תירס עניין מותך כתב זריחה mCherry , של epitope HA-תג. הביטוי של החלבון היתוך הוא תחת שליטה של האמרגןpit2 זקן התירס בארצות הברית Um אשר מופעל באופן ספציפי במהלך זיהום21. כדי הפרשת ישירה של החלבון של עניין פפטיד ל...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חיתוך מודרני מחקר דורשת פרוטוקולים עבור ניתוח מולקולרית על גנטי ורמות החלבון. נגישות גנטי באמצעות טרנספורמציה אינה זמינה או לא יעיל ולגזול עבור רוב היבול מינים כגון תירס. יתר על כן, כלי אמין גנטיות כגון מערכות כתב יזם הם נדירים, מה שהופך את זה קשה ללמוד באתרו וחלבון לתפקד עם רזולוציה גבוהה ייתכן באתרים רקמות שונות. Apoplastic חלבונים יכולים להילמד על-ידי הסתננות של חלבונים heterologously ביטוי וטיהר לתוך הרקמות. עם זאת, למרות ההתקדמות בביטוי חלבונים heterologous, יישוב חדירה לרקמות חיתוך נשאר קשה ולא לעתים קרובו...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים אין לחשוף.
המחברים רוצה להודות דרסלהאוס תומאס, מרטין Parniske, אופיר לא משנה Djella וארמין הילדברנד למתן שטח מעבדה וחומר צמח. היצירה המקורית על שיטת סוס טרויאני נתמכה על-ידי מלגת פוסט דוקטורט Leopoldina אכ מ פרויקט IOS13-39229. העבודה שהוצגו במאמר זה נתמך על ידי SFB924 (פרויקטים A14 ו B14) של DFG.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| מזרק 2 מ"ל | ב. בראון | 4606027V | |
| 23 גרם x 1 1/4 מחט היפודרמית | ב. בראון | 4657640 | |
| בקטו פפטון | BD | 211677 | |
| cDNA מתירס | מרקמת תירס המבטא את הגן של interrest | ||
| פחם | סיגמא-אולדריץ' | 05105 | |
| מיקרוסקופ | משתמש בציוד זמין מקומי | ||
| Cuvette (10 מ"מ x 4 מ"מ x 45 מ"מ | Sarstedt | 67742 | |
| אינקובטור-שייקר מוגדר ל-28 מעלות; C, 200 סל"ד | שימוש בציוד זמין מקומי | ||
| מיקרוסקופ אור עם הגדלה | השתמש בציוד זמין מקומי | ||
| Nco I | NEB | R0193 | |
| p123-PUmpit2-SpUmpit2-Zmmac1-mCherry-Ha | נא ליצור קשר עם המחבר המתאים | ||
| ניתן להחליף פיפט פסטר (זכוכית, קצה ארוך) | VWR | 14673-043 | |
| pCR-Blunt-II-TOPO | Thermo Fisher Scientific | K280002 | בווקטורי שיבוט בסיסיים אחרים כמו pENTR או pJET |
| תפוח אדמה דקסטרוז אגר | VWR | 90000-745 | |
| עט | משתמש בציוד זמין מקומי | ||
| ספקטרופוטומטר | משתמש בציוד זמין מקומי | ||
| Ssp I | NEB | R0132 | |
| סוכרוז | סיגמא-אולדריץ' | S0389 | |
| T4 DNA ligase | NEB | M0202 | |
| TRIS | Sigma-Aldrich | TRIS-RO | |
| em>Xba תמצית | NEB | R0145 | |
| BD | 212750 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.