December 31st, 2012
Nós descrevemos um protocolo com lâminas de câmara e de mídia para imobilizar cotilédones de plantas para imagem confocal da epiderme durante vários dias de desenvolvimento, documentação diferenciação estomática. Proteínas fluoróforo com a tag pode ser monitorado de forma dinâmica por expressão e localização subcelular, aumentando a compreensão de seus possíveis papéis durante a divisão celular e diferenciação do tipo de célula.
O objetivo do presente experimento é visualizar os eventos iniciais do desenvolvimento epidérmico após a germinação das sementes no nível celular. Isso é conseguido removendo primeiro o tegumento da semente para permitir uma visão clara do kosin como uma segunda etapa. Os kosina são montados sob uma camada de meio de ágar que os imobiliza e apóia seu desenvolvimento no próximo tempo - A imagem de lapso é realizada durante vários dias para observar o crescimento e a divisão das células epidérmicas in vivo.
Foram obtidos resultados que mostram expressão gênica dinâmica e localização de proteínas com base na fluorescência visível. A principal vantagem dessa técnica sobre os métodos existentes, como imagens estáticas da coloração de Gus ou fusões de GFP, é que ela mostra o movimento dinâmico das proteínas durante a divisão e diferenciação celular. As sementes de Arabidopsis para este experimento são esterilizadas em uma solução de esterilização de sementes feita de 33% de alvejante doméstico e 0,1% Triton X 100 colocam sementes carregando as construções e genótipos fluorescentes desejados em um tubo de 1,7 mililitro e aplicam um mililitro de solução de esterilização, incubam em um mutador por 15 minutos.
Em uma capa estéril, use uma pipeta para remover a solução de esterilização do tubo deixando as sementes para trás. Enxágüe com um mililitro de água estéril. Repita quatro vezes após o quarto enxágue.
Incubar a quatro graus Celsius por dois ou mais dias. Para preparar a câmara deslize a mistura de mídia 20 mililitros de 0,5% de solução de bact para ágar em água em um frasco de 200 mililitros e microondas até dissolver. Seja cauteloso ao ferver a solução.
Chame a solução para cerca de 60 graus Celsius. Uma solução muito quente ou aplicada muito rapidamente pode derreter a cola ou rachar o vidro da lâmina da câmara. Quando a solução de ágar-ágar estiver suficientemente fria, recolha um mililitro com uma pipeta e aplique-o lentamente na lamínula dentro da lâmina da câmara imediatamente.
Adicione um segundo mililitro de solução de ágar. A Agar Media agora deve cobrir completamente a parte inferior da lâmina da câmara. Este meio mínimo é suficiente para apoiar o desenvolvimento em uma oleína vegetal, que contém nutrientes armazenados por quatro a cinco dias, mantendo a umidade e permitindo a difusão do gás.
Chame o slide com a câmara coberta na bancada. Para iniciar este procedimento, remova o tubo de sementes estéreis do armazenamento de quatro graus Celsius. Coloque um lenço de papel no palco de um microscópio de dissecação, umedeça-o com água e ajuste para criar uma superfície lisa.
O tecido é usado para estabilizar as sementes durante a dissecação. Pipetar 20 a 30 sementes do tubo para o tecido, tendo o cuidado de colocá-las no campo de visão do escopo de dissecação. Dissecar a co-leadina é o aspecto mais desafiador deste procedimento.
Usar uma pinça de baixa ampliação e uma pinça afiada e ter muito cuidado ajudará a garantir uma dissecção bem-sucedida Usando uma pinça afiada. Remova cuidadosamente o tegumento da muda por dentro, os tegumentos externos e internos devem ser removidos. Em seguida, use um bisturi para cortar o berço sem chumbo do hipercote e do radical.
É benéfico remover o hiper cot e radical para imagens porque, se intacto, o hiper cott se endireitará e alongará drasticamente. Movendo o Koss Leadin para fora do campo de visão de lapso de tempo, mantenha o chumbo dissecado imerso em água. Repita a dissecação da semente até atingir o número desejado de Olean.
Recomenda-se 15 a 20 dissecções bem-sucedidas antes da montagem do oleano na lâmina da câmara. Para preparar a corrediça da câmara para a montagem do cotan, use uma pequena lamínula para cortar o meio de ágar e levante toda a camada da base de vidro da câmara. Deslize a pipeta dissecada cotan com uma quantidade mínima de água do tubo de retenção para a câmara.
Deslize sob a camada de ágar levantada. Abaixe suavemente o ágar-ágar sobre os sedins. Se houver excesso de água, molhe-a com um lenço de papel.
Tomando cuidado para não perturbar os sedins quando a montagem estiver concluída. As amostras não devem mais se mover facilmente. Coloque a tampa na lâmina da câmara e transfira a lâmina para o microscópio stage.
Antes da imagem, configure o microscópio confocal invertido para obter a imagem do Fluor desejado. Os parâmetros LSM 700 são para excitação GFP de 488 nanômetros e coleta. Com um filtro passa-banda de 440 a 530 nanômetros e para excitação RFP de 555 nanômetros e coleta.
Com um filtro passa-banda de 570 a 610 nanômetros com uma objetiva de 20 vezes. Concentre-se na entrada do ACO e mova a objetiva para o centro da câmara. Deslize no modo de aquisição, altere o zoom para 0,5 e o tamanho do quadro para 48 por 48 pixels.
Marque a caixa de seleção de posições e digitalize a imagem de visão geral e, em seguida, aumente os números de blocos horizontais e verticais para 30 a 35. Clique no botão de digitalização para iniciar a digitalização. Quando a verificação estiver concluída, clique no botão de posições na guia de dimensões e coloque a mira em cada guia de berço para observar.
Inspecione as amostras montadas quanto a danos. Exclua as posições correspondentes à chumbo coss danificada para deixar apenas amostras adequadas para geração de imagens. Em seguida, configure uma série Z abrangendo a epiderme de chumbo coss de todas as amostras.
Clique na caixa de seleção Zack. Selecione cada posição na lista de posições e clique no botão mover para. Concentre-se no plano superior do chumbo cos na epiderme e clique no primeiro botão definido em Zack.
Concentre-se na posição mais baixa em que a epiderme é visível de forma útil. E clique no último botão definir. Clique no botão ao lado de ótimo, que mostra a melhor espessura de fatia Z a ser definida.
Verifique cada entrada de kos para confirmar se essas configurações abrangem todas as amostras. Os parâmetros Z não podem ser definidos para posições individuais. No software Zen 2009 usado aqui, configurar séries temporais com a resolução desejada e intervalos de duração de 15 a 30 minutos por três dias são eficazes para a dinâmica de proteínas na divisão celular epidérmica, mas os intervalos podem ser alterados conforme necessário.
Clique na caixa de seleção de séries temporais em séries temporais definir ciclos para o número de imagens desejadas digitando no campo de texto, defina o intervalo como 30 e use o menu suspenso para selecionar MIN para iniciar a varredura de várias posições XY, ZT, altere o tamanho do quadro para a resolução desejada e colete iniciar experimento. Observe que o número de posições deve ser limitado pelas especificações de varredura. Se o tempo total de varredura for maior que o intervalo desejado, os pontos de tempo não estarão corretos.
Usando este sistema, um máximo de seis posições simultâneas são possíveis ao criar imagens GFP e RFP em 59 fatias Z em um intervalo de 30 minutos. Um exemplo de um conjunto de pontos de tempo informativos coletados com esse método é mostrado aqui. As membranas celulares são marcadas com RFP e GFP fundiu uma proteína polar sob seu promotor nativo.
As imagens da série A mostram que a GFP polar aparece inicialmente distribuída uniformemente, em seguida, aproximadamente duas horas antes das divisões assimétricas indicadas por pontas de seta. A GFP polar segrega longe do local do OID meister incipiente na série B após a divisão assimétrica inicial indicada pela ponta da seta em 47 horas. A GFP polar desaparece em ambas as células.
Implicando uma transição rápida para o estado da célula-mãe de guarda pelo merisóide, a célula-mãe de guarda indicada pelo asterisco se divide simetricamente e se diferencia para formar células-guarda estomáticas, enquanto a célula cistológica recupera a expressão de GFP polar, presumivelmente precedendo uma divisão assimétrica posterior. Aqui é mostrado um vídeo registrado simplificado da localização de GFP polar durante a amplificação e espaçamento de uma célula precursora estomática. Inicialmente, a GFP polar aparece uniformemente na célula 39 horas após a germinação.
Ele polariza fortemente pouco antes de uma divisão às 40 horas, colocando uma empregada menor na extremidade oposta da cela. A célula maior à direita também recupera a identidade da linhagem estomática e, em 45 horas, a localização da GFP polar se move adjacente ao precursor estomático. A divisão em 47 horas produz um novo esteróide à direita orientado para longe do estamóide existente à esquerda do primeiro estamoide.
O resultado final é que dois estomões são separados por uma célula. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como usar o lapso de tempo de longo prazo de uma co-leadina em germinação para avaliar a expressão gênica e a localização de proteínas na epiderme durante o desenvolvimento.
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Este estudo apresenta um protocolo para imobilizar cotilédones de plantas usando lâminas de câmara e meio de ágar para imagens confocal. O método permite a observação da diferenciação estomática e o rastreamento dinâmico de proteínas marcadas com fluoróforo durante a divisão celular.
Long-term, high-resolution confocal time-lapse imaging of plant epidermal development enables mechanistic de-risking of target validation in plant-based biopharma discovery. By capturing dynamic protein localization and cell fate decisions over several days, the method supports predictive confidence in early-stage hypothesis testing. This approach addresses the need for longitudinal, quantitative data in systems where cellular events unfold slowly, improving translational continuity from discovery to preclinical evaluation.
The method integrates into the discovery continuum from target validation through lead identification by providing dynamic, quantitative readouts of cellular behavior in a disease-relevant system.