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Artigo de método

Permitindo estudos de expressão de transgenes de alto rendimento usando manuseio automatizado de líquidos para protoplastos de folhas de milho estiolado

968 visualizações

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DOI:

10.3791/65989

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16 de fevereiro de 2024

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Neste artigo

Resumo

Este protocolo descreve a criação de um layout de transfecção aleatório usando um manipulador de líquido automatizado, um protocolo de isolamento de protoplastos para folha de milho estiolada e um procedimento de transfecção de 96 poços usando um manipulador de líquido.

Resumo

O campo da biotecnologia vegetal testemunhou avanços notáveis nos últimos anos, revolucionando a capacidade de manipular e projetar plantas para vários fins. No entanto, à medida que a pesquisa neste campo aumenta em diversidade e se torna cada vez mais sofisticada, a necessidade de soluções de triagem transitória precoces, eficientes, confiáveis e de alto rendimento para restringir as estratégias que prosseguem para uma transformação estável é mais aparente. Um método que ressurgiu nos últimos anos é a utilização de protoplastos vegetais, para os quais métodos de isolamento e transfecção estão disponíveis em várias espécies, tecidos e estágios de desenvolvimento. Este trabalho descreve um protocolo automatizado simples para a preparação aleatória de plasmídeo em uma placa de 96 poços, um método para o isolamento de protoplasto foliar de milho estiolado e um procedimento automatizado de transfecção. A adoção de soluções automatizadas em biotecnologia vegetal, exemplificada por esses novos protocolos de manuseio de líquidos para transfecção de protoplastos vegetais, representa um avanço significativo em relação aos métodos manuais. Ao alavancar a automação, os pesquisadores podem facilmente superar as limitações dos métodos tradicionais, aumentar a eficiência e acelerar o progresso científico.

Introdução

A transfecção de protoplastos vegetais, a introdução de material genético estranho em células vegetais desprovidas de paredes celulares, é uma técnica fundamental e, no último meio século, abrange inúmeras espécies em apoio à pesquisa em biotecnologia vegetal. No entanto, a utilização desses métodos pode ser dolorosa e limitada em escopo, mesmo com milhões de protoplastos produzidos por isolamento. Os métodos tradicionais de transfecção de protoplastos vegetais são frequentemente trabalhosos, demorados, propensos à variabilidade e tecnicamente exigentes, levando a sistemas de nicho com baixa reprodutibilidade1.....

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Protocolo

1. Criação de placas de transfecção

  1. Criação do layout do deck: Para criar um método de randomização de placas de DNA, abra o software de manipulação de líquidos. Clique no botão Novo método na barra de menus para criar um novo método. Adicione a linha de configuração do instrumento entre as linhas de início e término pressionando o botão Configuração do instrumento no painel esquerdo.
    NOTA: As capturas de tela relevantes que acompanham esse protocolo automatizado podem ser encontradas na Figura Suplementar 1, na Figura Suplementar 2 e n....

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Resultados

Obter dados observacionais que comprovem que os efeitos extremos podem estar afetando as medições de resposta; Um estudo piloto foi realizado para confirmar essas suspeitas. Para este estudo, os métodos acima foram aplicados a três placas replicadas de 96 poços com apenas um único nível de tratamento; todos os protoplastos foram transfectados usando pSYN1125019, um plasmídeo que expressa constitutivamente ZsGreen, com o objetivo de mostrar que existem diferenças sistemáticas no nível de resposta p.......

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Discussão

Este manuscrito descreve um protocolo para automatizar a criação de placas de transfecção e o isolamento de protoplastos foliares de milho estiolado com uma transfecção automatizada. Para a conclusão bem-sucedida da parte de criação da placa de transfecção do protocolo, é necessário um robô automatizado de manuseio de líquidos equipado com um pod de 8 canais. Para o protocolo de transfecção, recomenda-se uma cápsula de 96 poços para transfecção completa e uniforme de placas de 96 poços. .......

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Divulgações

Todos os autores são empregados pela Syngenta, uma empresa internacional de biotecnologia agrícola, empregando rotineiramente tecnologia de transformação para a geração de produtos transgênicos (GM).

Agradecimentos

Os autores gostariam de agradecer aos muitos cientistas da Syngenta que apoiam este trabalho e à nossa equipe diariamente. Um reconhecimento especial deve ser dado à família e amigos, cujo apoio muitas vezes invisível é crucial para o sucesso contínuo da Equipe de Ensaios Transitórios.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
(2)β-mercaptoetanol SigmaM6250
2-(N-Morfolino)ácido etanossulfônico (MES) monohidratadoSigma69892
Tubos de centrífuga de 50mL com tampa plana estérilFisher22-010-064
96 Well Optical Btm Plt PolymerBase Preto com Tampa Cultura de Células Estéril PS .4mL WellPontas Robóticas Fisher12-566-70
Axygen Biomek FX/NX, não estéreis, Wide BoreFisher14-222-096
Pontas Robóticas Axygen Filtro de 30uL, estéril, com rackFisher14-222-103
Bel-Art SP Scienceware Lab Companion Dessecadores a Vácuo Estilo RedondoFisher08-648-10
Bemis 2 IN. X 250 Ft. Parafilme de Laboratório de Rolo Fisher13-374-16
Biomek FXPBeckman Coulter902508
Cloreto de cálcio dihidratadoSigmaC5080
Chemglass Life Sciences Hemocitômetro Descartável Fisher50-131-1352
Clorox Alvejante Germicida, ConcentradoFisherNC1871274
Corning Microplate Aluminum Sealing Tape Fisher07-200-684
Corning 96-Well blocos de ensaio, 2mL, 96 poços padrãoFisher07-200-701
DL-Dithiothreitol (DTT)Sigma10197777001
D-Mannitol Seringa de Plástico SigmaM9546
Fisherbrand 60mLFisher14-955-461
Filtro de Células Estéreis Fisherbrand 40umFisher22-363-547
Fisherbrand com Tampa Transparente, Empilháveis, 100 mm x 25 mm, Caixa de 325FisherFB0875711
Cloreto de magnésio hexahidratadoSigmaM2670
Unidade de Filtro Acionada por Seringa Millex Estéril 33mm PES .22umFisherSLGPR33RS
Unidade de Filtro Acionada por Seringa Millex Estéril 33mm PVDF.45umFisherSLHAR33SS
MillliporeSigma Steriflip Unidades de Filtro de Vácuo Descartáveis Estéreis 50mL PESFisherSCGP00525
Poli(etilenoglicol) 4000 Sigma81240
Redi-Earth Plug & Mistura de MudasWyatt QuarlesGP92747
aço traseiro .009RDFisher12-640
Research Products International Corp Cellulase RSFisher50-213-232
Research Products International Corp Macerozyme R-10Fisher50-213-444
Cloreto de sódioSigmaS7653
Bandeja de Inserção - 36 Células - 6x6 Aninhado Hummert11635000
Tween-20 Bomba de vácuo SigmaP1379
VACUUBRAND ME1, 100-120V, 50/60 Hz, plugue USVWR97058-164
Placas de Petri Lâminas de Barbear de Borda Única de Serviço Regular

Referências

  1. Baltes, N. J., Gil-Humanes, J., Voytas, D. F. Genome engineering and agriculture: Opportunities and challenges. Prog Mol Biol Transl Sci. 149, 1-26 (2017).
  2. Torres-Acosta, M. A., Lye, G. J., Dikicioglu, D. Automated liquid-handling....

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Reimpressões e permissões

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