$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Meiose is een belangrijk proces dat de overdracht van eigenschappen in modelplanten en gewassen reguleert; Daarom vergemakkelijken eenvoudige microscopiemethoden die consistente en getrouwe visualisatie van eiwitlokalisatie mogelijk maken, het begrip van hoe deze eigenschappen efficiënter kunnen worden overgedragen. Helaas is de visualisatie van de lokalisatie van eiwitten binnen meiocyten sterk gevariërd, afhankelijk van de gebruikte techniek 1,2. Het doel van het protocol is dus om een eenvoudige, reproduceerbare methode te bieden die artefacten tijdens de observatie van meiocyten elimineert. Zo is het al lang erkend dat de waarneming van meiotische chromosomen een delicaat proces is dat wordt vergemakkelijkt door het verpletteren van de cellen door eenvoudige samendruk, hetzij door nog meer disruptieve verspreidingstechnieken 3,4,5. Bij Arabidopsis thaliana gebruiken onderzoekers vaak verspreidingsmethoden waarbij Carnoy's fixatief (een 3:1 mengsel van ethanol en azijnzuur) wordt gebruikt, samen met diverse detergenten zoals Lipsol, Tween-20 en TritonX-100, evenals enzymmengsels met cellulase, pectinase en cytohelicasen, om cellen te breken en effectieve immunolokalisatie op de kleine chromosomenmogelijk te maken 1,2. Deze technieken transformeren een 3D-chromosoomconformatie in een 2D-conformatie, waardoor snelle waarneming van alle kunstmatig verspreide chromosomen in één afbeelding mogelijk is. Bepaalde kenmerken van chromosomen die deze zware behandelingen doorstaan, kunnen zichtbaar zijn; Ze slagen er echter vaak niet in het typische gedrag van cellen en chromosomen in vivo6 weer te geven. Snelle en zeer brede detectie van maximaal twee antilichamen is mogelijk met 2D-verspreidingstechnieken in verschillende plantensoorten, waaronder maïs 7,8,9,10,11.
Desalniettemin wordt ondanks het gemak van oude 2D-technieken nu erkend dat bepaalde fenomenen gevoelig zijn voor disruptieve methoden en niet kunnen worden waargenomen als de cel, kern of chromosomen beschadigd raken tijdens verspreiding of samendruk. Zo is de beweging van het RAD50-eiwit van het cytoplasma naar de kern tijdens het leptoteenstadium, of tijdens centromeerkoppeling (leptoneom/zygoneem), alleen vastgesteld in intacte 3D-meiocyten12. Hier krijgen lezers een gedetailleerd 4-daags 3D-protocol aangeboden dat helmknoppen gebruikt die in 4% paraformaldehyde zijn gefixeerd om drie belangrijke eiwitten in mannelijke meiocyten van maïs te immunolokaliseren, waardoor hun structurele integriteit behouden blijft. In vergelijking met een vergelijkbare maïs 3D-immunolokalisatiemethodologie8 hebben we praktische notities en tips voor probleemoplossing toegevoegd voor onderzoekers. Dit protocol zal het werk van plantbiologen en plantenveredelaars ten goede komen die geïnteresseerd zijn in het bestuderen van verschillende meiotische processen, zoals de controle van meiotische recombinatie door het synaptonemale complex.