הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר שיטה

המסך הגנטי הקדמי באמצעות כתבת סידן טרנסגניים Aequorin כדי לזהות יעדים הרומן איתות סידן

7.9K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/61259

⸱

1 באוגוסט 2020

במאמר זה

סיכום

המסך הגנטי הקדמי מבוסס על Ca2 + העלאת כקריאה החוצה מוביל זיהוי של רכיבים גנטיים מעורבים התלויים סידן מסלולים איתות בצמחים.

תקציר

מסכים גנטיים הקדמי היו כלים חשובים בזיהוי משוחדת של רכיבים גנטיים המעורבים מסלולים ביולוגיים מספר. הבסיס של המסך הוא ליצור אוכלוסיית מוטציה שניתן להקרין באמצעות פנוטיפ של עניין. EMS (אתיל מתאן סולולאט) הוא סוכן al, המשמש בדרך כלל לגרימת מוטציה אקראית במסך הקלאסי קדימה גנטי כדי לזהות גנים מרובים המעורבים בכל תהליך נתון. סידן ציטוסולג (Ca2 +) העלאת הוא מפתח מוקדם איתות במסלול המופעל על תפיסת המתח. עם זאת, הזהות של קולטני, ערוצים, משאבות ומובילים של Ca2 + הוא עדיין חמקמק במערכות לימוד רבות. Aequorin הוא חלבון כתבת הסידן התאי מבודד מ aequorin ויקטוריה ובאופן מאוד מבוטא באריידאופזיס. אנו מנצלים את המצב הגנטי הקדמי. בו אנו מוטגנים את הטרנסאוגניים הזרעים של צמחי מוטציה נאספו (M1) והקרנה עבור הפנוטיפ של עניין נעשה בפנקסי (m2) אוכלוסיה. באמצעות פרוטוקול Ca2 + מדידה של 96-היטב, מוטציות הרומן מספר ניתן לזהות כי יש תגובת סידן משתנה והם נמדדים בזמן אמת. המוטציות עם הפנוטיפ של עניין חולצו והופץ עד homozygous מוטציה האוכלוסייה הצמח מתקבל. פרוטוקול זה מספק שיטה עבור מסכים גנטיים מתקדמים ברקע של Ca2 + עיתונאי ולזהות הרומן ca2 + מוסדר מטרות.

מבוא

שינוי בסידן ציטוסולג (Ca2 +) הריכוז על תפיסת של גירוי ביוטי או אביוטיים הוא אירוע מוקדם ללמוד איתות המפעיל הרבה1מסלולים איתות 1,2,3,4. תא במצב מנוחה בסיס שלו שומר על הנמוך ca2 + ריכוז ב ציטוזול ו-העודפים ca2 + ב אורגאואותאים שונים מוליך המוביל האחרון של ca תלולה2 + הדרגתי5,6. עם תפיסת האות, Ca2 + רמות עלייה ציטוסול בשל זרם של ca2 + מתוך החילוץ ו/או מקורות תאיים וליצור גירוי מסוים סידן חתימה7

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

1. מוטזיס EMS ואוסף זרעים יחיד המבוסס על אילן יוחסין (1-3 חודשים)

  1. שוקל 150 מ ג של זרעים (~ 7500) של aequorin עבור מוטארסיס EMS (M0 זרעים). שוקלים עוד 150 מ ג של זרעים לשמש כפקד.
  2. להעביר את הזרעים לצינור 50 mL ולהוסיף 25 מ ל 0.2% EMS (v/v) (התראה) (לטיפול) או 25 מ ל של מים אוטומטיים (עבור שליטה).
    הערה: אתיל-מתאן סולולאט הוא סוכן כימי לחומרים צמחיים מוטוניים.
  3. אטום את הצינור עם parafilm ולעטוף אותו רדיד אלומיניום. סובב את הצינור קצה-מעל-קצה עבור 18 h בטמפרטורת החדר.
  4. . הניחו לזרעים להתיישב הסר את הפתרון EMS בקפידה ולהשליך במיכל פסולת המכילה 1 M NaOH בנפחים שווים (NaOH מסייע לנטרל/inactivate EMS מה שהופך אותו בטוח להשליך....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

אוכלוסיית EMS הוקרן עבור H2O2 המושרה Ca2 + העלאת. כפי שהוזכר קודם לכן, 12 שתילים בודדים מ2 הוקרן מכל קו M1 . באיור 3, אחד כזה שורה M1 מותווים עם כל פאנל המציג 12 בודדים M2 שתילים. Aequorin מסוג פראי משמש כשליטה להשוואת והערכת תגובת המוטציות. ביחס של 1:7 (חשבונאי: לא מוטציה). כאשר ההקרנה 12 שתילים בודדים לשורה M1 , אנחנו יכולים לזהות 1 או 2 מוטציות בכל שורה. זיהינו 2 מוטציות בפוטוטיבית מ 12 M2 ש.......

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

מוטגנזה EMS היא כלי רב עוצמה להפקת מוטציות באוכלוסיה. המסכים הקלאסי קדימה הגנטי באמצעות EMS כבר כלי יעיל כדי לזהות גנים הרומן שתי סיבות עיקריות: ראשית, הם לא דורשים כל הנחות מראש על זהות גנטית ושנית, הם לא מציגים כל הטיה. ישנן מספר שיטות ליצירת אוכלוסיות הקרנה כמו EMS, T-DNA הוספות, רדיוציות וכו '. מתוך כל השיטות, מוטזיס המבוסס על EMS מספר יתרונות בשיטות אחרות. ראשית, קל יותר ליצור אוכלוסיית מוטציה באמצעות חשיפה ל-EMS כפי שמתואר בפרוטוקול הנוכחי21,22. שנית, ניתן .......

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

לאף אחד מהמחברים אין ניגודי אינטרסים להצהיר עליהם.

תודות

אנו מודים לאומי המכון לחקר הגנום צמח-פיטוטרון מתקן לצמיחת הצמח, בומביי באזור עבור לירות וידאו, ואת המחלקה לביוטכנולוגיה-eLibrary Consortium עבור מתן גישה משאבי e. עבודה זו היתה נתמכת על ידי המחלקה לביוטכנולוגיה, הודו באמצעות המכון הלאומי למחקר הגנום צמח מענק הליבה, מקס פלאנק Ge, הודו הקבוצה השותפים התוכנית; ו-CSIR-זוטר מלגת מחקר (ל-D. M ו-S. M) והמחלקה למלגות ביוטכנולוגיה-זוטר (ל-R. P).

....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
צלחת תרבית רקמות 24 בארJetbiofil11024לגידול שתילים
96 באר cliniplate לבןThermo Scientific9502887למדידות לומינומטר
Aequorin
AgropetLab Chem Indiaלגידול צמחים
סידן כלוריפישר סיינטיפיק12135לפריקה תמיסה
CoelenterazinePJK55779-48-1קבוצה תותבת לאקורין
Ehtylmethane sulfonateSigma AldrichM0880-5Gלמוטגנזה של זרעים
אתנולמגיב אנליטי1170לתמיסת פריקה
חומצה הידרוכלוריתMerck Life Sciences1.93001.0521תמיסת עיקור
מי חמצןפישר סיינטיפיק15465כגירוי לעליית סידן עליית
לומינסקאןתרמו סיינטיפיק5300172מדידת זוהר AEQUORIN
MES מאגרHimediaRM1128-100Gגידול צמחים
Murashige ו-skoog mediaHimediaPT021-25Lגידול צמחים
נתרן הידרוקסידפישר סיינטיפיק27805לנטרול EMS
נתרן היפוכלוריטMerck Life Sciences1.93607.5021תמיסת עיקור
נתרן תיוסולפטפישר סיינטיפיק28005לשטיפת זרעים בשלב 1.6
soilriteLab Chem Indiaלגידול צמחים
עציצים מרובעיםLab Chem Indiaלגידול צמחים
סוכרוזסיגמא אולדריץ'S0389גידול צמחים
טקסיםאלקם7180720להצלת שתילים

מקורות

  1. Kudla, J., Batistic, O., Hashimoto, K. Calcium signals: The lead currency of plant information processing. The Plant Cell. 22 (3), 541-563 (2010).
  2. Wasternack, C., Hause, B.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

תגיות

מוטגנזה באמצעות EMSרפורטר אקוורין (Aequorin)תמיסת קולנטראזין (Coelenterazine)סריקה בסדרה גבוהה (High Throughput Screening)גירוי באמצעות מימן פראוקסידמדידת סידן ציטוזוליArabidopsis thalianaמיפוי גנים