Измерение пространственных и временных Ca 2 + Сигналы в Arabidopsis растений

Xiaohong Zhu; Aaron Taylor; Shenyu Zhang; Dayong Zhang; Ying Feng; Gaimei Liang; Jian-Kang Zhu

doi:10.3791/51945

Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Измерение пространственных и временных Ca^{2 +} Сигналы в Arabidopsis растений

11.6K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/51945

⸱

2 сентября 2014 г.

Xiaohong Zhu¹ , Aaron Taylor² , Shenyu Zhang¹ , Dayong Zhang¹^,³ , Ying Feng¹^,⁴ , Gaimei Liang¹^,⁵ , Jian-Kang Zhu¹^,⁶

¹Department of Horticulture and Landscape Architecture, Purdue University, ²Bindley Bioscience Center, Purdue University, ³Institute of Biotechnology, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, ⁴College of Environmental & Resource Science, Zhejiang University, ⁵Dryland Agriculture Research Centre, Shanxi Academy of Agricultural Sciences, ⁶Shanghai Center for Plant Stress Biology, Chinese Academy of Sciences

В этой статье

Краткое содержание

Сигнализации ^Ca 2 + регулирует разнообразные биологические процессы в растениях. Здесь мы представляем подходы для мониторинга абиотическую стресс, вызванный пространственная и временная Са ^{2 +} сигналы в Arabidopsis клеток и тканей с использованием генетически закодированные Ca ^{2 +} показатели экворин или Case12.

Аннотация

Развивающие и средовые сигналы вызывают Ca ^{2 +} колебания в клетках растений. Стимул конкретных пространственно-временные Са ^{2 +} модели воспринимаются сотовых Ca ^{2 +} связывающих белков, которые инициируют Ca ^{2 +} сигнальные каскады. Тем не менее, мы все еще мало знаем о том, как стимул сигналы конкретного ^Ca 2 + генерируются. Специфика сигнала Са ^{2 +} может быть связано с сложной регуляции деятельности каналов Са ^{2 +} и / или перевозчиков в ответ на данный стимул. Чтобы определить эти клеточные компоненты и понять свои функции, она имеет решающее значение для использования системы, позволяющие чувствительный и надежный запись сигналов ^Ca 2 + как на тканевом и клеточном уровнях. Генетически кодируемые Са ^{2 +} показатели, которые ориентированы на различные клеточные отсеков обеспечили платформу для живых клеток конфокальной микроскопии клеточных Са ^{2 +} сигналов. Здесь мы опишем инструкциюс для использования двух Са ^{2 +} систем обнаружения: экворин основе ФАС (фильм клейкие саженцы) люминесценции Ca ^{2 +} изображений и case12 основе конфокальной флуоресцентной живая клетка Ca ^{2 +} изображения. Свечение изображений с помощью системы FAS обеспечивает простой, надежный и чувствительный обнаружение пространственных и временных Са ^{2 +} сигналов на тканевом уровне, в то время как конфокальной микроскопии живых клеток с помощью Case12 обеспечивает одновременное обнаружение цитозольного и ядерных Са ^{2 +} сигналов с высоким разрешением.

Введение

Растительная клетка реагирует на окружающую среду посредством сигнализации, которая координирует сотовые действия. Рано клеток событие сигнализации в ответ на раздражители среды является переходным Ca ^{2 +} увеличение. Узор, или подпись преходящим повышением в свободном Са ^{2 +} концентрации характеризуется своей амплитудой, частотой и длительностью. Различные пространственно-временные подписи ^Ca 2 + регулировать различные клеточные активности ^1. Конкретные стимулы, такие как тепло, холод, соль, засухи, света, или растительных гормонов, может точно настроить пространственно-временную активность мембранных локализованные Са