15 июля 2018 г.
Этот протокол описывает метод подготовки обогащенного устьиц клеток гвардии, которая является полезной для физиологических и биологических исследований.
Общая цель этого эксперимента заключается в подготовке высококачественных обогащенных защитных клеток устьиц для физиологического, биохимического и молекулярного анализа, такого как транскриптомика, протеомика и метаболомика. Здравствуйте, меня зовут Шелдон Лоуренс. Я учусь в аспирантуре в лаборатории доктора Чена на биологическом факультете Университета Флориды.
Сегодня я покажу вам, как выделить защитные клетки из тканей листьев растений, которые являются полезным материалом для изучения как физиологии, так и биологии устьиц. Этот метод считается новым методом выделения защитных клеток. В частности, он позволяет обогащать интактные защитные клетки и предоставляет надежные образцы для изучения сигнальных процессов устьиц.
Применение этого метода может распространяться на растения Brassicaceae и другие виды растений с небольшими изменениями в протоколе. Демонстрация важна, так как основной шаг по обогащению защитных клеток может оказаться сложной задачей. Для начала выберите зрелые пятинедельные растения арабидопсиса.
Аккуратно удалите лист скальпелем, разрезая лист у основания. Возьмите два куска скотча и поместите между ними вырезанный лист. Осторожно надавите на обе стороны, следя за тем, чтобы концы ленты не прилипли.
Это можно сделать, вставив палец между ними. Аккуратно снимите два куска ленты друг от друга и немедленно поместите кожуру, взятую с абаксиальной стороны листа, в буфер для открытия устьиц. После того как все корки будут собраны, поместите их под свет.
Оставьте их там на два часа. Возьмите несколько кожур и поместите их на предметные стекла микроскопа. С помощью светового микроскопа отрегулируйте линзы, чтобы рассмотреть защитные клетки и убедиться, что они открыты.
Поместите кожуру в 50 мл раствора фермента для расщепления клеточной стенки. Всплывайте и инкубируйте их при температуре 26 градусов по Цельсию. Через 20 минут удалите кожуру из ферментного раствора и дважды кратковременно промойте деионизированной водой, а затем поместите в буфер для открытия свежих устьиц.
Измельчите кожуру в ступке с жидким азотом, с помощью пестика. Затем выполните экстракцию фенола, как описано в тексте. Измельчив кожуру в ступке с помощью пестика, переложите экстракт вместе с кожурой в центрифужную пробирку Oak Ridge и взбалтывайте на шейкере в течение часа при температуре четыре градуса Цельсия.
Осаждение экстрагированных фенолом белков путем добавления пяти объемов ледяного 0,1 моль ацетата аммония в 100% метанол. После осаждения белка в течение ночи при температуре 20 градусов Цельсия соберите белок методом центрифугирования и выполните промывку гранулами, как описано в тексте. Повторно суспендируйте гранулу в одном миллилитре холодного ацетона, и переложите в двухмиллилитровую микроцентрифужную пробирку.
После центрифугирования выбросьте надосадочную жидкость из ацетона и высушите гранулу в течение десяти минут. Растворите образец белка в буфере для растворения. После вихревого и центрифугирования соберите надосадочную жидкость и измерьте концентрацию белка.
Запустите гель SDS-PAGE. Визуализируйте отдельные полосы белка и наблюдайте за относительным качеством белка. Это репрезентативное изображение защитных клеток Arabidopsis до и после ферментного расщепления мезофилла и эпидермальных клеток.
Жизнеспособность защитных клеток до и после удаления мезофилла и эпидермальных клеток можно наблюдать с помощью флуоресцеина диацетата, который измеряет ферментативную активность и целостность клеточных мембран. Как видите, защитные клетки все еще жизнеспособны после пилинга и переваривания ферментов. Этот пример иллюстрирует движение устьиц у Arabidopsis в ответ на лечение АВА.
Защитные клетки реагируют на лечение, и отверстие устьиц уменьшается более чем на 50% после 30% лечения АБК. Вот временной ход движения устьиц. Кроме того, показано репрезентативное изображение отверстия устьиц в каждой временной точке.
Обнаружение, разделение и относительное содержание белка наблюдаются с помощью SDS-PAGE. Полосы четкие и отчетливые. В комплект включены четыре биологических репликата, чтобы подчеркнуть воспроизводимость экстракции белка с помощью этого метода.
Впервые идея этого метода пришла нам в голову, когда мы попытались соотнести молекулярные изменения защитных клеток в реальном времени с движением устьиц. После освоения образец белка из защитных клеток устьиц может быть получен в течение нескольких часов и может быть использован в нескольких экспериментах. Важно помнить, что нельзя наносить большое количество повреждений защитным клеткам во время отслаивания и обработки.
Следуя этому методу, можно применять другие методы для исследования передачи сигналов защитными клетками, такие как изобарическое мечение для изучения редукс-реакции белков у растений в нормальных и стрессовых условиях. После просмотра этого видео у вас должно быть хорошее понимание того, как выделять и обогащать неповрежденные и жизнеспособные защитные клетки, а также извлекать высококачественный белок, подходящий для последующих исследований.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
В данном протоколе описан новый метод выделения и обогащения интактных замыкающих клеток устьиц из тканей листьев растений. Эти обогащенные фракции замыкающих клеток представляют ценность для физиологического, биохимического и молекулярного анализов, включая исследования процессов передачи сигналов в устьичных клетках.
Данный метод решает проблему выделения интактных замыкающих клеток растений для молекулярного анализа, обеспечивая надежную экстракцию белков и оценку жизнеспособности. Он способствует снижению рисков при механистической валидации мишеней, предоставляя обогащенные образцы для изучения сигнальных путей, связанных с движением устьиц. Этот подход повышает прогностическую достоверность доклинических моделей, позволяя получать воспроизводимые биохимические данные из физиологически релевантных растительных систем.
Данный метод вписывается в рабочие процессы раннего этапа поиска, обеспечивая валидацию мишени посредством биохимического анализа обогащенных фракций замыкающих клеток до этапов идентификации перспективных соединений.