निम्नलिखित पद्धति जीन अभिव्यक्ति की छवि विश्लेषण एक स्वचालित छवि संग्रह प्रणाली का उपयोग करने के लिए एक प्रोटोकॉल की रूपरेखा. स्पष्टीकरण में आसानी के लिए, समग्र दृष्टिकोण नीचे चार चरणों में टूट गया था: 1) बीज तैयार करने, 2) जीन परिचय कण बमबारी, 3) रोबोट छवि संग्रह, और 4) छवि विश्लेषण का उपयोग कर. हालांकि इस सामान्य पद्धति अन्य अनुप्रयोगों का एक व्यापक रेंज के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, प्रोटोकॉल के वर्तमान सेट हरी फ्लोरोसेंट प्रोटीन जीन (GFP) है, जो एक ही टुकड़ा में एक ट्रैकिंग जीन की अभिव्यक्ति के लिए उपयोगी रिपोर्टर जीन है के उपयोग पर आधारित हैं समय के साथ रहने वाले ऊतक. I. बीज तैयार लीमा सेम के बीज (Phaseolus lunatus cv हेंडरसन बुश), खरीदा जा सकता है या आदर्श एक विकास कक्ष में बड़े पौधों (50% सापेक्ष आर्द्रता, 16 / 8 घंटे प्रकाश: अंधेरे, 25/23 डिग्री सेल्सियस दिन / रात) से काटा जाता है . पोस्ट फसल बीज की गुणवत्ता -20 डिग्री सेल्सियस पर भंडारण के बीज द्वारा बनाए रखा जा सकता है मैजंटा GA7 कंटेनर बीज germinating के लिए तैयार करें. मोड़ो फिल्टर पेपर या पेपर तौलिए मैजंटा बक्से के तल में फिट करने के लिए. प्रत्येक कंटेनर के लिए ~ 25 मिलीलीटर विआयनीकृत जल जोड़ें कागज तौलिए को गीला करना, और बंद अनवशोषित पानी डालना. आटोक्लेव 20 मिनट के लिए कागज – युक्त बक्से सिक्त. 50 मिलीलीटर डिस्पोजेबल अपकेंद्रित्र ट्यूबों का प्रयोग, 60 rpm पर एक gyratory प्रकार के बरतन पर झटकों के साथ 20 मिनट के लिए एक 10% वाणिज्यिक ब्लीच समाधान (20-40 मिलीलीटर में 20 बीज) में बीज बाँझ. ध्यान दें: बाद के चरणों के सभी एक लामिना का प्रवाह हुड में प्रदर्शन किया जाना चाहिए. बीज 30 सेकंड के लिए बाँझ विआयनीकृत कोमल आंदोलन के साथ प्रत्येक कुल्ला के दौरान पानी के साथ 4-7 बार कुल्ला. मुड़ा हुआ कागज की परतों के प्रत्येक बाँझ मैजंटा बॉक्स में स्थित के बीच 5-6 बाँझ बीज प्लेस. 25 डिग्री सेल्सियस, 16 / 8 घंटे प्रकाश: अंधेरे और 40 -2 μEm -1 एस 4 दिनों के लिए निम्नलिखित शर्तों के तहत बीज सेते हैं. द्वितीय. जीन कण बमबारी का उपयोग परिचय जीन एक पत्रकार जीन है कि जीवित ऊतकों में निगरानी किया जा सकता है है के साथ अपने पसंदीदा अभिव्यक्ति सदिश का उपयोग constructs बनाएँ. हम एक उच्च प्रतिलिपि संख्या अभिव्यक्ति वेक्टर प्रमोटर और प्रमोटर तत्व विश्लेषण के लिए उपयोगी इंजीनियर है. यह वेक्टर GFP जीन जो प्रमोटर / प्रमोटर तब्दील ऊतकों में तत्व समारोह कल्पना करने के लिए प्रयोग किया जाता है शामिल हैं. पहले बमबारी, seedlings germinating से आबकारी लीमा सेम cotyledons के आसपास 1-2 घंटे और बीज कोट हटायें. बमबारी के लिए उपयुक्त Cotyledons हल्के पीले, हरे, फ्लैट और किसी भी क्षति है कि आगे छवि विश्लेषण के साथ हस्तक्षेप कर सकता है के मुक्त होना चाहिए. OMS संस्कृति एमएस 1 लवण, B5 विटामिन 2, 3% और 0.2% Gelrite sucrose (5.7 पीएच) के तुरंत बाद किया जा रहा है excised युक्त मध्यम पर रखें cotyledons. वेग डीएनए M10 टंगस्टन कणों (Sylvania, Towanda, फिलीस्तीनी अथॉरिटी, संयुक्त राज्य अमरीका) पर निर्माण. एक 0.6 मिलीलीटर microfuge ट्यूब में, 25 μl टंगस्टन कणों (कणों बाँझ पानी, 100 मिलीग्राम मिलीलीटर -1 में resuspended का उपयोग करने से पहले सही), 5 μl डीएनए (1 μg μl -1), 25 μl एम 2.5 कैल्शियम (क्लोराइड सिग्मा जोड़ने – Aldrich बिल्ली C3881-500G) और 10 μl 100 मिमी spermidine (सिग्मा बिल्ली S-2626). भंवर संक्षेप में अच्छी तरह से सभी घटकों का मिश्रण करने के लिए. 5 मिनट के लिए बर्फ पर डीएनए तैयारी सेते हैं. फिर से निकालने के लिए, और 50 μl सतह पर तैरनेवाला त्यागने. Resuspend vortexing द्वारा डीएनए लेपित कण और तुरंत एक 2 μl विभाज्य हटायें. इस vortexing कदम एक विभाज्य ट्यूब से निकाल दिया जाता है हर बार दोहराएँ. लेपित कण बर्फ में रखा जाना चाहिए और 15 मिनट के भीतर इस्तेमाल किया. एक सिरिंज फिल्टर के ऊपर, जगह के माध्यम से 2 फिल्टर स्क्रीन के बीच में μl लेपित कणों. फिल्टर कण बंदूक चैम्बर के अंदर फिल्टर होल्डिंग इकाई में लेपित कणों से युक्त इकाई रखें. एक भ्रमित पर लीमा सेम cotyledon adaxial पक्ष प्लेस और कण बंदूक चैम्बर में भ्रमित जगह. भ्रमित है, जो एक बीकर के नीचे पिघल स्क्रीन के होते हैं एक मंच के रूप में बमबारी के दौरान ऊतकों को समर्थन में प्रयोग किया जाता है. बौछार ऊतकों एक कण गन (इस पद्धति में, हम एक सरल और सस्ती कण अंतर्वाह 3 गन, सुअर, हमारी प्रयोगशाला में डिजाइन का उपयोग करें) का उपयोग कर के रूप में इस प्रकार, एक) के बाद कक्ष खाली वैक्यूम के लिए अग्रणी वाल्व, ख ) खुला कण बमबारी के बाद, निर्वात लाइन वाल्व बंद करने और निकास वाल्व का उपयोग वैक्यूम रिलीज निर्वात 760 मिमी (30 में) पारा, solenoid सक्रिय और हीलियम रिलीज करने के लिए कणों को प्रेरित, ग) तक पहुँचता है. हीलियम कणों में तेजी लाने के लिए इस्तेमाल किया दबाव 50 साई है. वैक्यूम के बाद जारी की है, कक्ष का दरवाजा खुला बमबारी cotyledons पुनः प्राप्त करने और cotyledon, adaxial पक्ष OMS संस्कृति के माध्यम से वापस. नोट: मात्रा का ठहराव और अभिव्यक्ति की रूपरेखा के लिए, हम आम तौर पर हर डीएनए के निर्माण के लिए तीन cotyledons की एक न्यूनतम बौछार. एक सकारात्मक नियंत्रण है, जो आम तौर पर एक डीएनए हैनिर्माण कि अच्छी तरह से अध्ययन किया एक जीन अभिव्यक्ति प्रोफ़ाइल देता है, एक संदर्भ के रूप में शामिल है. III. स्वचालित छवि संग्रह पारा लैंप पर बारी और चिराग के लिए 30 मिनट के लिए प्रतीक्षा करने के लिए गर्म. स्पॉट – आरटी सीसीडी कैमरा (निदानिकि उपकरण इंक, स्टर्लिंग हाइट्स, एमआई, संयुक्त राज्य अमरीका) और रोबोटिक्स मंच मोटर नियंत्रक है, जो रोबोटिक्स मंच के आंदोलन ड्राइव के लिए बिजली स्रोतों पर मुड़ें. MZFLIII विदारक माइक्रोस्कोप पर (Leica, Heerbrugg, स्विट्जरलैंड); GFP (पूर्व 480/40 एनएम, एम 510 एल.पी.. GFP2 फिल्टर सेट) का पता लगाने के लिए फिल्टर सेट सेट. 70% इथेनॉल के साथ छिड़काव द्वारा thickened polycarbonate पेट्री डिश lids जीवाणुरहित. विशेष lids, कवर पेट्री डिश आधार छवि संग्रह 4 दौरान संक्षेपण को रोकने के थे. स्वचालित छवि संग्रह प्रणाली के रोबोटिक्स (Arrick रोबोटिक, हर्स्ट, TX, संयुक्त राज्य अमेरिका) मंच पर बमबारी cotyledons युक्त प्लेटें प्लेस. रोबोटिक्स मंच एक कदम मोटर सेट द्वारा प्रेरित है और 8 पेट्री डिश की कुर्की के लिए एक मेज के होते हैं. मंच polycarbonate, polypropylene और एल्यूमीनियम का निर्माण किया है. प्लेट्स स्थिति में एक पार्श्व प्लास्टिक सेट पेंच कस द्वारा fastened हैं. कस्टम सॉफ्टवेयर अनुप्रयोग है कि दोनों रोबोटिक्स मंच और छवि के अधिग्रहण नियंत्रण खोलें. इसके अलावा, सॉफ्टवेयर सफेद प्रकाश नियंत्रक स्विच खुला. "मोटर गति" टैब में, "पर मोटर" और "मोटर घर" पर क्लिक करें. बाद घर की स्थिति के लिए सॉफ्टवेयर मंच orients, हम हर cotyledon के लिए पदों में प्रवेश शुरू करने के लिए तैयार हैं. "मोटर गति" टैब में, पहले थाली का चयन करें. मंच माइक्रोस्कोप के उद्देश्य के तहत पेट्री डिश के केंद्र की स्थिति होगा. चलती दूरी बटन का उपयोग करना, ठीक छवि संग्रह के लिए पहली cotyledon की स्थिति. सफेद प्रकाश पर नियंत्रक के साथ, लक्ष्य क्षेत्र "जी मोड" सुविधा पर बदल द्वारा कंप्यूटर मॉनीटर के माध्यम से मनाया जा सकता है. पहली cotyledon के लिए, ध्यान और बढ़ाई (1.6x बढ़ाई पसंद है) विदारक माइक्रोस्कोप पर मैनुअल knobs का उपयोग कर सेट करें. एक ही थाली पर शेष cotyledons के लिए फोकस समायोजन तीन leveling के प्रत्येक प्लेट के नीचे स्थित शिकंजा रोबोटिक्स मंच पर बना रहे हैं. एक बार ब्याज के क्षेत्र निर्धारित किया गया है, "इस स्थिति में जोड़ें" बटन क्लिक करें. सॉफ्टवेयर एक स्थिति अनुसूची फ़ाइल के लिए इस क्षेत्र के निर्देशांक जोड़ने और मंच प्लेट के केंद्र में वापसी करेंगे. पदों सेट और चलती दूरी बटन और मैनुअल leveling शिकंजा का उपयोग कर प्लेट पर सभी शेष cotyledons के लिए ध्यान केंद्रित. के बाद सभी cotyledons के सभी निर्देशांक दर्ज किया गया है, स्थिति अनुसूची निर्देशांक बचाने के लिए. छवि संग्रह पैरामीटर दर्ज करें. सफेद या नीले रंग, "छवि सेटिंग" टैब में, प्रकाश वांछित के प्रकार का चयन करें. GFP का पता लगाने के लिए, केवल नीले प्रकाश किया जाना चाहिए. इसके अलावा, जोखिम सेटिंग दर्ज करें. हालांकि हम लाल, नीले और हरे रंग के लिए स्वतंत्र जोखिम के समय को संशोधित कर सकते हैं, हम आम तौर पर फोटो प्रलेखन GFP (14 20, और 14 सेकंड के लिए लाल, हरे और नीले चैनलों, क्रमशः) के लिए एक ही हमें सीधा करने के लिए और अनुमति सेटिंग्स का उपयोग अलग डीएनए constructs के बीच लगातार तुलना. एक ही छवि "सेटिंग" टैब में, एक खाली फ़ोल्डर जहाँ छवियाँ संग्रहीत किया जाएगा निर्दिष्ट. छवियों के हर श्रृंखला स्वतंत्र फ़ोल्डर्स में इस मास्टर फ़ोल्डर में सहेजा जाएगा, cotyledons के लिए प्रवेश पदों के आदेश के अनुसार sequentially गिने. "कब्जा समय पर नियंत्रण" टैब पर जाएँ और छवि अधिग्रहण समय अंतराल और छवि संग्रह के चक्र की कुल संख्या सेट करें. छवियाँ आमतौर पर 100 ज के लिए हर घंटे एकत्र, अच्छी तरह से परिभाषित जीन की अभिव्यक्ति प्रोफाइल पैदा. पर क्लिक करके छवि अधिग्रहण शुरू "चलाने अनुसूची!" "स्थिति अनुसूची" टैब में स्थित बटन. 100 घंटे छवि संग्रह के अंत में, किसी भी बड़ी क्षमता मुश्किल या आगे छवि विश्लेषण के लिए ड्राइव कंप्यूटर के लिए रोबोट को नियंत्रित कंप्यूटर से सभी छवियों को हस्तांतरण. उच्च संकल्प छवियों (1600 x 1200 पिक्सल) TIF फ़ाइलें ~ 5 प्रत्येक एमबी को मापने के रूप में एकत्र कर रहे हैं. चतुर्थ. छवि विश्लेषण प्रत्येक एडोब ImageReady का उपयोग फ़ोल्डर से 100 अनुक्रमिक छवियों को इकट्ठा. ImageReady खोलें और सभी अनुक्रमिक छवियों रचना फ्रेम के रूप में एक श्रृंखला आयात. 800 x 600 पिक्सल के लिए मूल छवियों का आकार बदलें. एकत्र छवियों उच्च संकल्प है, जो बड़ी फ़ाइलों को जो छवि प्रसंस्करण धीमा कर सकते हैं उत्पन्न कर रहे हैं. चित्रों के माध्यम से स्क्रॉल करें और एक (ओं) हाजिर सबसे छवियों में दिखाई लगता है. चयनित स्थान (ओं) पर 300% अप करने के लिए ज़ूम. उच्च आवर्धन का उपयोग कर छवियों के संरेखण एक और अधिक सटीक पंजीकरण के लिए अनुमति देता है. सभी छवियों के शीर्ष पर एक परत सम्मिलित करें और सुनिश्चित करें कि सभी फ्रेम में दिख रहा है करें. स्पॉट (ओं) "तूलिका" उपकरण का उपयोग स्थान चिह्नित. सभी "चाल" उपकरण का उपयोग कर फ्रेम aligning और एक संदर्भ के रूप में परत पर अंक लेने शुरू करो. जब संरेखण पूरा हो गया है, एक संदर्भ के रूप में में इस्तेमाल किया परत को हटा सकते हैं और एक एकल "psd फ़ाइल" के रूप में छवियों को बचाने. इसके अलावा, एक एकल "mov" फ़ाइल के रूप में सर्वोच्च संकल्प का उपयोग कर फ्रेम निर्यात. प्रत्येक छवि श्रृंखला के मैनुअल संरेखण ~ 10 मिनट लेता है. जीन अभिव्यक्ति का उपयोग ImageJ की मात्रा का ठहराव प्रदर्शन. ओपन ImageJ सॉफ्टवेयर और "mov" फ़ाइल को खोलने ImageReady में पहले से सहेजी गई. का चयन करें उपकरण का उपयोग, एक 400 x 300 पिक्सेल क्षेत्र और छवि फसल के लिए चुनते हैं. इस नई फ़ाइल एक "avi" फ़ाइल के रूप में बचाया जाना चाहिए. अनुक्रमिक छवियों, "छवि", "रंग" और "आरजीबी विभाजन" ImageJ में पर क्लिक करके नया लाल, नीले और हरे चैनल में "avi" फ़ाइल में स्थित अलग. हरे और लाल चैनल में सभी छवियों से पृष्ठभूमि प्रतिदीप्ति घटाएँ. ग्रीन चैनल छवि श्रृंखला का प्रयोग, गैर व्यक्त कोशिकाओं के साथ एक क्षेत्र से एक 20 x 20 पिक्सेल क्षेत्र का चयन करें और "आरओआई प्रबंधक" उपकरण में अपने स्थान रिकॉर्ड है, इसलिए है कि दोनों चैनलों में एक ही क्षेत्र का चयन किया जाएगा. 20 x 20 पिक्सेल वर्ग हरी चैनल में सक्रिय के साथ, "plugins के" आदेश ImageJ कार्य पट्टी में स्थित है के लिए जाना और फिर प्लगइन उपकरण "प्रत्येक टुकड़ा के लिए घटाना मापा रॉय" पर क्लिक करें. ImageJ में, "छवि" पर क्लिक करें, और 'समायोजित "तो" दहलीज "को परिभाषित करने या खंड GFP व्यक्त पिक्सल. दहलीज विंडो में पट्टी खींचकर 20-30 पिक्सल के एक औसत स्थान आकार प्राप्त करने के द्वारा दहलीज का स्तर समायोजित करें. GFP अभिव्यक्ति का उपयोग कर एक प्लगइन है कि हम को मापने के डिजाइन मतलब पिक्सेल प्रति मूल्य की कुल संख्या GFP-व्यक्त पिक्सल स्केल का निर्धारण करते हैं. मतलब उत्पादन की प्रतिलिपि बनाएँ ImageJ और Microsoft Office Excel में चिपकाएँ में मानों ग्रेस्केल. मतलब गुणा करके एक चैनल (लाल और हरे रंग) के लिए GFP अभिव्यक्ति की गणना की कुल संख्या से पिक्सेल प्रति मूल्य स्केल GFP व्यक्त प्रत्येक चैनल के लिए पिक्सेल. दोनों चैनलों के लिए अभिव्यक्ति मूल्यों का योग GFP अभिव्यक्ति देता है. मान करने के लिए जीन की अभिव्यक्ति प्रोफाइल वर्णन और प्रत्यक्ष तुलना करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. समय – चूक एनिमेशन भी हो सकता है "mov" या "avi" फ़ाइलें उपयोग कर, जीन अभिव्यक्ति प्रोफ़ाइल का एक अनूठा और स्पष्ट दृश्य प्रदान करते हैं उत्पन्न कर सकते हैं. वी. प्रतिनिधि परिणाम रोबोट छवि संग्रह और विश्लेषण प्रक्रिया (छवि 1) रिपोर्ट यहाँ एक कम समय अवधि में जीन अभिव्यक्ति पर मात्रात्मक डेटा की एक बड़ी राशि के अधिग्रहण की अनुमति देता है है. संयंत्र प्रमोटर GFP जीन का उपयोग लक्षण वर्णन के लिए, इस पद्धति केवल क्षणिक अभिव्यक्ति प्रोफाइल बनाने के (छवि 2), लेकिन यह भी एक विस्तृत तरीके से transiently और stably तब्दील संयंत्र 5,6 ऊतकों में GFP अभिव्यक्ति में ट्रैक करने के लिए उपयोगी नहीं है. लघु समय चूक एकत्र अनुक्रमिक छवियों के साथ उत्पन्न एनिमेशन संयंत्र के ऊतकों में समय से अधिक में गहराई से जीन अभिव्यक्ति के विश्लेषण के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण हैं. यह पद्धति भी महान कारक है कि सीधे जीन अभिव्यक्ति को प्रभावित का मूल्यांकन करने के लिए आवेदन किया है. उदाहरण के लिए, वायरल मूल के मुंह बंद करने के विभिन्न दमन की उपस्थिति के तहत क्षणिक GFP अभिव्यक्ति सफलतापूर्वक किया गया है हमारी स्वचालित छवि संग्रह और विश्लेषण 7,8 प्रणाली का उपयोग अध्ययन. चित्रा छवि 1. विश्लेषण प्रक्रिया में चार मुख्य चरण होते हैं . (ए) छवि रोबोट छवि संग्रह प्रणाली, (बी), लाल, नीले और हरे रंग चैनलों में छवियों की जुदाई, (सी) दहलीज स्तर का समायोजन करके व्यक्त पिक्सल के विभाजन, और (डी) उत्पादन के परिणाम प्राप्त करने का उपयोग श्रृंखला का अधिग्रहण युक्त मूल्यों और GFP-व्यक्त ध्यान केंद्रित गिनती ग्रेस्केल. चित्रा 2 ग्राफ़ संयंत्र GFP के लिए जुड़े हुए प्रमोटरों द्वारा संचालित विभिन्न क्षणिक अभिव्यक्ति प्रोफाइल दिखा. डेटा हमारे रोबोट छवि संग्रह प्रणाली का उपयोग कर एकत्र किया गया था और ImageReady और ImageJ सॉफ्टवेयर के साथ विश्लेषण.