Summary

תא אל תא Macromolecular התחבורה Assay ב Planta ניצול ההפגזה Biolistic

Published: August 27, 2010
doi:

Summary

הסחר בין Macromolecular בתאי צמח ניתן להעריך על ידי transiently לבטא חלבון fluorescently-tagged עניין וניתוח ההפצה התוך ואת אינטר שלה על ידי מיקרוסקופיה confocal.

Abstract

כאן, אנו מציגים פרוטוקול פשוטה ומהירה כדי לזהות ולהעריך את מידת התא אל התא תחבורה מולקולארית Planta. בפרוטוקול זה, fluorescently מתויג חלבון עניין מתבטא transiently ברקמות הצמח לאחר הלידה biolistic קידוד של ה-DNA שלה לבנות. הפצה התוך ואת אינטר של החלבון מתויג הוא ניתח מכן על ידי מיקרוסקופיה confocal. אנו מתארים את הטכנולוגיה הזו בפירוט, מתן צעד אחר צעד הפרוטוקולים assay ולהעריך את היקף התחבורה חלבון symplastic בשלושה מיני צמחים, thaliana ארבידופסיס, ניקוטיאנה benthamiana ונ tabacum (טבק).

Protocol

רקע תחבורה Symplastic של מקרומולקולות דרך קשרים צמח אינטר, plasmodesmata, הוא עניין פתולוגים צמחים ביולוגים רבים. לדוגמה, חלבונים נגיפיים כמה ידועים להסדיר plasmodesmal הדרה מגבלות גודל לאפשר תנועה ויראלי 1-3. כמו כן, כמה חלבונים אנדוגניים, בי?…

Discussion

המפתח להצלחה של assay התחבורה symplastic היא להשיג יעילות הטרנספורמציה גבוהה, המאפשרת ייצור של אשכולות אות מובהק סטטיסטית ו detectible בקלות. זו יכולה להיות מושגת באמצעות עלים שנקטפו מן, צמחים חזקים ובריאים, והכנת חלקיקי זהב מצופה על ידי הכנה דנ"א טהור ומרוכז.

<p class="jove_content" sty…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

העבודה שלנו היא נתמך על ידי מענקים NIH / NIGMS, NSF, USDA / NIFA, ובארד ל VC.

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
Gold microparticles, 1.0 μm in diameter   Bio-Rad 165-2262  
Gold microparticles, 0.6 μm in diameter   Bio-Rad 165-2263  
Spermidine   Sigma S0266-1G  
Tefzel tubing   Bio-Rad 165-2441  
Helios cartridge preparatory station   Bio-Rad 165-2420  
Tubing cutter   Bio-Rad 165-2422  
Helios gene gun   Bio-Rad 165-2432  
Helium gas regulator   Bio-Rad 165-2413  

References

  1. Waigmann, E., Ueki, S., Trutnyeva, K., Citovsky, V. The ins and outs of non-destructive cell-to-cell and systemic movement of plant viruses. . Crit Rev Plant Sci. 23, 195-250 (2004).
  2. Lucas, W. J. Plant viral movement proteins: agents for cell-to-cell trafficking of viral genomes. Virology. 344, 169-184 (2006).
  3. Epel, B. L. Plant viruses spread by diffusion on ER-associated movement-protein-rafts through plasmodesmata gated by viral induced host beta-1,3-glucanases. Semin Cell Dev Biol. 20, 1074-1081 (2009).
  4. Zambryski, P. C., Crawford, K. Plasmodesmata: gatekeepers for cell-to-cell transport of developmental signals in plants. Annu Rev Cell Dev Biol. 16, 393-421 (2000).
  5. Rivero-Lepinckas, L., Crist, D., Scholl, R. Growth of plants and presercation of seeds. Methods Mol Biol. 323, 3-12 (2006).
  6. Ueki, S., Lacroix, B., Krichevsky, A., Lazarowitz, S. G., Citovsky, V. Functional transient genetic transformation of Arabidopsis leaves by biolistic bombardment. Nat Protoc. 4, 71-77 (2009).
  7. Oparka, K. J. Simple, but not branched, plasmodesmata allow the nonspecific trafficking of proteins in developing tobacco leaves. Cell. 97, 743-754 (1999).
  8. Imlau, A., Truernit, E., Sauer, N. Cell-to-cell and long-distance trafficking of the green fluorescent protein in the phloem and symplastic unloading of the protein into sink tissues. Plant Cell. 11, 309-322 (1999).
  9. Gisel, A., Barella, S., Hempel, F. D., Zambryski, P. C. Temporal and spatial regulation of symplastic trafficking during development in Arabidopsis thaliana apices. Development. 126, 1879-1889 (1999).
  10. Kim, I., Cho, E., Crawford, K. M., Hempel, F. D., Zambryski, P. C. Cell-to-cell movement of GFP during embryogenesis and early seedling development in Arabidopsis. Proc Natl Acad Sci USA. 102, 2227-2231 (2005).
  11. Crawford, K. M., Zambryski, P. C. Non-targeted and targeted protein movement through plasmodesmata in leaves in different developmental and physiological states. Plant Physiol. 125, 1802-1812 (2001).
  12. Roberts, A. G. Phloem unloading in sink leaves of Nicotiana benthamiana: comparison of a fluorescent solute with a fluorescent virus. Plant Cell. 9, 1381-1396 (1997).
  13. Guenoune-Gelbart, D., Elbaum, M., Sagi, G., Levy, A., Epel, B. L. Tobacco mosaic virus (TMV) replicase and movement protein function synergistically in facilitating TMV spread by lateral diffusion in the plasmodesmal desmotubule of Nicotiana benthamiana. Mol Plant Microbe Interact. 21, 335-345 (2008).

Play Video

Cite This Article
Ueki, S., Meyers, B. L., Yasmin, F., Citovsky, V. A Cell-to-cell Macromolecular Transport Assay in Planta Utilizing Biolistic Bombardment. J. Vis. Exp. (42), e2208, doi:10.3791/2208 (2010).

View Video