세포의 삼투 투수 계수 (P의 F)를 측정하는 것은 아쿠아 포린의 규제 메커니즘 (AQPs)를 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다. 여기에 제시된 구면 식물 세포 원형질체에서 P F 형 결정은 원형질체 분리 욕조와 일정한 관류 동안 삼투 도전 결과로서 부피 변화의 초기 레이트의 수치 분석을 포함한다.
방법 논문
세포의 삼투 투수 계수 (P의 F)를 측정하는 것은 아쿠아 포린의 규제 메커니즘 (AQPs)를 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다. 여기에 제시된 구면 식물 세포 원형질체에서 P F 형 결정은 원형질체 분리 욕조와 일정한 관류 동안 삼투 도전 결과로서 부피 변화의 초기 레이트의 수치 분석을 포함한다.
AQP 규제 메커니즘을 공부하는 것은 세포 및 전체 공장 수준 모두에서 물 관계의 이해에 매우 중요합니다. 삼투 투수 계수 식물 원형질체에서 (P에 F), 예컨대 개구리 난 모세포와 같은 다른 세포 구형도 원칙의 적용을위한 판단이 매우 간단하고 효율적인 방법이 여기에서 제시 하였다. 분석의 첫 번째 단계는 적절한 등장 성 용액 챔버로 효소 분해에 의해 관심의 식물 조직으로부터 원형질체의 분리이다. 두 번째 단계는 삼투 도전 세이로 구성 챔버의 바닥면에 고정화 된 원형질체는 저장성 용액하여 등장액으로 일정한 관류 시작하고 그 다음에 제출된다. 세포 부종 비디오 기록이다. 세 번째 단계에서, 이미지는 부피 변화를 수득 오프라인 처리되어 부피 변화의 시간 코스는 osmola의 변화의 시간 경과와 상관챔버 관류 매체의 RITY, P의 F를 산출하기 위해, matlab에 ( 'PfFit')로 작성된 커브 피팅 절차를 사용하여.
세포막에 걸쳐 물 흡수와 흐름은 셀룰러 및 전체 공장 수준 모두에서 식물의 존재에 대한 기본적인 요구 사항입니다. 세포 수준에서, 아쿠아 포린 (AQPs)는 세포막 1-3의 삼투 투수 계수 (P의 F)의 조절에 중요한 역할을한다.
지금까지 여러 가지 방법으로 다른 식물 기관에서 원형질체의 내생 P f를 측정에 사용되어왔다 (즉 뿌리, 엽육, endodermis 등., 쇼몽 등. 4 검토). P f를 측정하는 방법 중 하나는 삼투 도전 원형질체을 노출하고 그 부피 변화의 초기 속도를 모니터링 할 수있다 (예., 체적 변화의 초기 선형 단계의 기울기). 두 가지 방법은 이전에 용액의 순간 과거에이 방법에 기초하여 설명 모두 기초 하였다. 첫 번째는 immobiliz 구성마이크로 피펫으로 흡입 원형질체를 보내고 용액 흐름 5 및 6 마이크로 피펫을 사용하여 다른 하나의 용액으로부터 원형질체를 전송하는 두 번째 스위칭. 빠른 용액 교환 매우 시작에서 화상 획득을 허용 한 마이크로 피펫 흡입 및 마이크로 피펫 전사 방법은, 가능성 원형질체에 대한 물리적 스트레스를 수반, (부피 변화의 초기 선형 위상을 포착하기 위해) 및 특수 장비 및 전문가 미세 조작을 필요로한다.
여기서 설명한 방법은 더 미세 조작을 수반하지 않고 목욕 관류 순시 없을 때 P (F)의 유도를 허용하는, 세포에 교란을 최소화한다.
효소 분해 한 후, 등장 성 용액에 잠긴 원형질체는, 전하의 상호 작용에 의해 coverslip에 유리 플렉시 글라스의 바닥 (일명 플라스틱 유리 또는 방풍) 챔버에 고정된다. 그리고, 일정 기간 동안 관류 목욕,등장 성 용액은 원형질체에 hypoosmotic 도전을 생성하는 저장성 용액에 의해 멀리 플러시됩니다. 원형질체의 팽윤 비디오 기록하고, 목욕 관류의 시간 과정 및 세포 종창의 시간 경과에 대한 정보를 조합하여, P의 F는 화상 처리 및 커브 피팅 절차에 의해 결정된다.
이 방법의 장점은, 실험이 매우 효율적임을 아르는 단일 분석에서 동시에 몇 개의 셀을 모니터하는 것이 가능하고, 특별한 장비 나 특별한 기술이 미세 조작을 필요로하지 않는다는 것을, 즉. 이 방법에 대한 몇 가지 응용이 가능하다. 예를 들면, 엽육 같은 다른 조직 및 식물의 세포의 다양한 네이티브 P (F)의 결정 및 아라비돕시스 잎 07 옥수수 잎 엽육 또는 루트 피질 세포 8-10 또는 현탁 배양 세포 (11, 12)에서 시쓰 세포 번들. additi에서에, 이러한 난자 전지 (11)로서 구형 동물 세포의 P의 F를 결정하는 것이 가능하다. P의 F 기여도의 판정과, 또 다른 예는 원형질체 (예 네이즈의 유전자 또는 다른 유전자에 영향을 미칠 수있는 그들)에서의 유전자의 일시적 발현으로 AQP 활성의 시험을 포함한다; 이 PEG 변환 및 결정 SlTIP2하여 애기 장대 엽육 원형질체의, 예, 토마토 AQP SlTIP2의 표현 (13) f를 P를 2 관련. 마지막으로, (등 약물, 호르몬,) 다른 분자 / 물질 P의 F에 미치는 영향의 검토도 AQP 차단제 HgCl 2 (7)의 예를 들면, 검사 할 수있는 솔루션에 추가됩니다.
다음 프로토콜은 애기 장대 엽육 세포와 그들의 P (F)의 결정의 원형질체의 분리에 대해 설명합니다.
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솔루션의 1 준비
애기 장대 엽육 원형질체의 2 절연
(3) 저장성 도전 분석 : 애기 장대 엽육 세포 붓기
ImageJ에 사용 셀 볼륨 변경의 4 분석
참고 :를 분석하기 위해팽윤 셀의 이미지의 시리즈는 '이미지 탐색기'를 열고 (자이 Draye가 작성) ImageJ에 소프트웨어 14 '원형질체 분석기'플러그인을 사용합니다. 첫 시점에서 선택 원형질체부터 '원형질체 분석기'플러그인 자동 원형질체 엣지 (윤곽)을 감지하고 (플러그인 아래 PfFit 분석 프로그램과 함께 사용할 수있는) 실험 기간 동안 자신의 지역 시간 코스를 계산할 .
5 ImageJ에와 matlab에 프로그램 P f를 맞추기를 사용하여 실험 상공 회의소에서 삼투압 변화의 속도를 모델링
6 matlab에 피팅 프로그램 P f를 맞추기를 사용하여 P f를 결정
주 : 사실과 완벽 osmometer 11 같은 원형질체의 동작에 관한 기본적인 가정 사항에 더하여, P (F)의 판정이 P의 f는 P (F)의이 역학 시간을 기초 것을 시간에 따라 변경 될 수 있다는 가정에 달려 세포 부피 변화의 과정과 그 세 파라미터를 설명하는 데 충분하다 : P 좋 (P (F)의 초기치), 경사 PF (P (F)의 선형의 변화율)과 지연 (욕의 개시로부터 기간 세포 부피 변화의 시작까지 삼투압 변화). 다른 모델은 null 값 (11)을 포함하여 다른 이들 매개 변수의 조합 및 해당 값을 포함하여, 테스트 할 수 있습니다. P 맞추기 수득 이러한 파라미터의 최적의 조합을 검색 f를 - 계산에 의해 - 셀 부피 변화 (11), 계산의 실험 시간 코스의 가장 충실하게 재현, 차례로, 셀 형상 영역의 임포트 시리즈에서 (참고 또한 보충 'P f를 맞춤 사용 설명서').
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다른 AQPs의 활성을 P의 F를 결정하고, 비교하기 위하여, 애기 장대 잎의 엽육 원형질체가 사용된다. 이 원형질체 낮은 기저 (배경)의 P F 레벨 7을 갖는 것으로하고, 재현성 P f를 측정 가능하도록 기능적 발현 시스템이 될 수있다.
육주 애기 공장에서 성숙한 잎에서 원형질체는 고립 된 세 유전자는 애기 장대에서 AQP 유전자를 구축 (AtPIP2 1)과 옥수수 (ZmPIP1 2 및 ZmPIP2 4) (개별적으로) 일시적했다 PEG 변환을 사용하여 표현 방법 15. 동기화에 대한 변화의 이벤트를보고 하나의 셀에 두 개의 플라스미드의 일시적 발현은 다른 식물 시스템에 이전에 100 % 성공률을 보였다 결과에 자신의 성질에 관계없이 셀에인가하고 기반 플라스미드 다수의 동시라고 가정15, 16는, 이들은 형질 전환 된 원형질체 <...
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여기서 설명하는 다른 세포에 구면도 원칙적으로 적용 절연 식물 원형질체의 P f를, 예를 들면., 개구리 난 모세포 (11)를 측정하기위한 간단하고 매우 효율적인 절차이다. 이 방법은 세포에 침투 챌린지에 응답하여 상기 P F의 측정에 기초한다. 이러한 접근 방식에 기초하여 상기 다른 방법과는 대조적으로, 그러나, 삼투압의 해법의 변화, 즉, 기저 세포 부피가되는 등장 성 용액으로부터 일정한 목욕 재관류 동안, 순간이지만 점진적 아니다 설립. 또한,이 방법은 흡인 피펫을 수반하므로 원형질체에 대한 외란을 최소화하지 않는다.
여기에 제시된 방법은 다른 식물이나 조직으로부터 원형질체의 다양한에서 측정을 할 수 있습니다. 그러나 때문에 관련된 계산 만 구면 세포를 분석 할 수있다. 번째의 또한, 효소 격리전자 원형질체 및 용액의 삼투압은 (예를 들어, 토마토 엽육 원형질체의 효소 적 분리는 ...
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이 작품은 연구 (FNRS) C 과학적위한 벨기에 기금 보조금, 이스라엘 과학 재단 예루살렘 FC에 Interuniversity 명소 폴란드 프로그램 - 벨기에 과학 정책 및 "Recherches Concertées 드 Communauté 프랑세즈 드 Belgique - 작업"(에 의해 지원되었다 MM (부여 # 12분의 1,311)에 ISF) 및 NM (부여 # 12분의 1,312)이다.
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