Summary
Atomkraftmikroskopiindrykningsprotokollen giver mulighed for at dissekere rollen som de fysiske egenskaber ved cellevæggen i en bestemt celle i et væv eller organ under normal eller begrænset vækst (dvs. under vandunderskud).
Abstract
En metode er beskrevet her for at karakterisere de fysiske egenskaber af cellevæggen af epidermale celler af levende Arabidopsis rødder gennem nanoindrykninger med et atomkraftmikroskop (AFM) kombineret med et optisk omvendt fluorescensmikroskop. Metoden består i at anvende kontrollerede kræfter på prøven, mens den måler dens deformation, hvilket muliggør kvantificering af parametre som det tilsyneladende Youngs modul af cellevægge ved subcellulære opløsninger. Det kræver en omhyggelig mekanisk immobilisering af prøven og korrekt valg af indgange og indrykningsdybder. Selvom det kun kan bruges i eksternt væv, tillader denne metode karakterisering af mekaniske ændringer i plantecellevægge under udvikling og muliggør korrelation af disse mikroskopiske ændringer med væksten af et helt organ.
Introduction
Planteceller er omgivet af en cellevæg, der er en kompleks struktur sammensat af interagerende netværk af polysaccharider, proteiner, metabolitter og vand, der varierer i tykkelse fra 0,1 til flere μm afhængigt af celletypen og vækstfasen 1,2. Cellevæg mekaniske egenskaber spiller en væsentlig rolle i væksten af planter. Cellevæggens lave stivhedsværdier er blevet foreslået som en forudsætning for cellevækst og cellevægsudvidelse, og der er stigende tegn på, at alle celler fornemmer mekaniske kræfter til at udføre deres funktioner. Det diskuteres dog stadig, om ændringer i cellevæggens fysiske egenskaber bestemmer celleskæbne 2,3,4. Fordi planteceller ikke bevæger sig under udviklingen, afhænger den endelige form af et organ af, hvor langt og i hvilken retning en celle udvider sig. Arabidopsis rod er således en god model til at studere virkningen af cellevægs fysiske egenskaber i celleudvidelse, fordi forskellige typer ekspansion forekommer i forskellige områder af roden. For eksempel er anisotrop ekspansion tydelig i forlængelseszonen og især mærkbart i de epidermale celler5.
Metoden beskrevet her blev brugt til at karakterisere de fysiske egenskaber af cellevæggen i epidermale celler på nanoskala af levende Arabidopsis rødder ved hjælp af et Atomic Force Microscope (AFM) kombineret med et omvendt fluorescensfasemikroskop 6. For en omfattende revision af AFM-teknikken, læs 7,8,9.
Denne protokol skitserer en grundlæggende prøveforberedelsesmetode og en generel metode til AFM-baserede elasticitetsmålinger af plantecellevægge.
Figur 1: Skematisk oversigt over kraftindrykningseksperiment i Arabidopsis rødder ved hjælp af atomkraftmikroskopi (AFM). Skemaet giver et overblik over trinene i et kraftindrykningseksperiment fra forberedelsen af substratet til at immobilisere rodprøven fast (1-2), bekræftelse af rodlevedygtighed gennem propidiumiodidfarvning (3), cantileverpositionering på overfladen af en langstrakt epidermal celle af den primære rod (4-5), kraftkurvemåling (6) og kraftkurvebehandling for at beregne det tilsyneladende Youngs modul (7-8). EZ: forlængelseszone. Klik her for at se en større version af denne figur.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Forberedelse af plantematerialet og vækstbetingelser
- For at generere det nødvendige plantemateriale steriliseres frøene af Arabidopsis vildtype og mutante linjer af interesse.
BEMÆRK: I denne protokol brugte vi følgende: ttl1: T-DNA-indsættelseslinjer Salk_063943 (for TTL1; AT1G53300) - Columbia-0 (Col-0) vildtype; Procuste1 (prc1-1) mutanten, som består af en knock-out mutation (Q720stop) i CESA6-genet (AT5G64740), som tidligere beskrevet i10,11; og TTL1 x PRC1-1 dobbelt mutant.- Sæt et omtrentligt volumen på 50 μL frø i et mikrorør. Der tilsættes 500 μL 70% ethanol + 0,01% Tween-opløsning ved stuetemperatur. Bland og inkuber i 7 min.
- Hæld ethanolopløsningen og tilsæt 500 μL 20% natriumhypochlorit. Bland og inkuber i 7 min.
- Hæld natriumhypochloritopløsningen og vask frøene tre til fire gange med sterilt vand.
- Plating
- På forhånd fremstilles basal Murashige og Skoog (MS) medium12 + 1,5% saccharose + 1% agar (pH 5,7) (se materialetabel). Autoklave mediet. Forbered en laminær flowhætte til at arbejde i et sterilt miljø og mærk de firkantede petriskåle, der er nødvendige for eksperimentet. Hæld mediet i petriskålene og lad mediet størkne.
- Plade de steriliserede frø ved hjælp af sterile pipettespidser på firkantede petriskåle, der indeholder mediet. Fordel frøene jævnt i to rækker. Når frøene er tørre, skal du lukke lågene og forsegle pladerne. Stratificer frøene ved 4 °C i mørke i 4 dage.
BEMÆRK: Stratificering er nødvendig for at synkronisere spiring. - Pladerne anbringes lodret i vækstkammeret i et langdagsregime (16 timers lys/8 timers mørke) med 25 μmol m2 s-1 lysintensitet og 23 °C (dag/nat). Dyrk frøplanterne i 7 dage.
2. Osmotisk stressbehandling (valgfrit)
BEMÆRK: Dette afsnit indeholder detaljer om væksten af Arabidopsis rødder i osmotisk potentiale på -1,2 MPa som estimeret af kryoskopisk osmometer (Materialetabel). Denne del kan udelades eller ændres afhængigt af det aktuelle eksperimentelle spørgsmål.
- Der fremstilles basal MS medium + 1,5% saccharose + 400 mM mannitol + 1% agar (pH 5,7). Autoklave mediet. Hæld mediet i firkantede petriskåle i den laminære strømningshætte og lad mediet størkne.
- Med pincet (materialebord) anbringes 5 dage gamle frøplanter, der er forvokset i basal MS + 1,5% saccharosemedium i firkantede petriskåle indeholdende mediet suppleret med 400 mM mannitol. Pladerne anbringes lodret i vækstkammeret under de samme betingelser som i trin 1.2.3. Dyrk frøplanterne under denne osmotiske stresstilstand i 7 dage.
BEMÆRK: For at evaluere rodvæksttilpasning af den primære rod under alvorlig osmotisk stress foreslås det at anvende frøplanter 5 dage efter spiring dyrket under kontrollerede forhold for at sikre, at rodmeristemstørrelsen allerede er etableret13. Alternativt kan analysen udføres på alle udviklingsstadier for at bestemme udviklingseffekten af osmotisk stressvirkning.
3. Eksperimenter med atomkraftmikroskopi (AFM)
- Forberedelse af prøven til nanoindrykningsforsøg
BEMÆRK: Dette er et afgørende skridt for at anvende AFM til undersøgelse af levende biologiske prøver. Prøven skal være solidt fastgjort til substratet for at være mekanisk stabil under indrykningsmålinger. Samtidig bør prøvestrukturelle kvaliteter bevares. En effektiv strategi til at stabilisere en stor prøve til AFM er at bruge klæbemidler. Klæbemidlet skal tørre hurtigt og må ikke være giftigt eller reaktivt med det omgivende medium. I denne protokol blev polystyren petriskåle brugt som substrat, og ikke-sur silikonelim (materialebord) blev brugt til at binde Arabidopsis-frøplanterne.- Spred et tyndt lag silikonelim i petriskålen med en dækslip. Lad limen stå i luften i 45 s.
- Med pincet skal du placere frøplanten på limen og orientere den i en retning, der undgår kontakt mellem frøplantens fremspringende dele og udkragningen. Tryk derefter forsigtigt på roden til silikonelimlaget for at binde det fast. Lad frøplanten være i kontakt med limen i 45 s, før du fortsætter med de næste trin i protokollen.
- Inkuber de vedhæftede frøplanter med 2 μg / ml propidiumiodid (PI; Tabel over materialer) i 5 minutter i mørke og vask dem forsigtigt tre gange med 1x fosfatbufferet saltopløsning (PBS) (Materialetabel).
- Placer de PI-inkuberede frøplanter i et omvendt fluorescensmikroskop kombineret med AFM. For at observere fluorescens skal du indstille excitations- og emissionsbølgelængderne til henholdsvis 572 nm og 617 nm. Fraværet af fluorescens inde i de epidermale celler bekræfter røddernes levedygtighed.
- Dæk frøplanten med 1x fosfatbufferet saltvand (PBS) opløsning.
- Indrykningsprotokol
BEMÆRK: Udfør alle AFM-målinger inden for 1 time efter immobilisering af prøven på dens understøtning ved stuetemperatur. Det rum, hvor AFM er placeret, skal holdes ved 25 °C med et klimaanlæg. PBS-opløsningen skal have samme temperatur.- Monter en standard siliciumnitridcantilever med en pyramidespids (se Materialetabel) i AFM-sondeholderen til væske (Materialetabel).
- Juster laseren på udkragningen tæt på spidsens position. Flyt derefter fotodioden for at placere laserstedet i midten af detektoren.
- For at kalibrere afbøjningsfølsomheden skal du placere en polystyren petriskål med 1x PBS under AFM.
BEMÆRK: Dette trin er nødvendigt for at beregne indrykningen. Når der foretages en kraftmåling på en hård overflade, er der ingen fordybning i overfladen, så enhver ændring i z-scannerens forskydning svarer til udkragningsafbøjningen. Derfor er det meget vigtigt at kalibrere afbøjningsfølsomheden på en hård overflade. Brug af en blød overflade vil overvurdere afbøjningsfølsomheden, hvilket vil resultere i fjederkonstanter, der er for lave. - Juster fotodetektoren, så berøringsfri afbøjning er nær 0 V. Kalibrer afbøjningsfølsomheden ved at udføre en indrykning (kraftkurve) med en rampestørrelse på 3 μm, en indryknings- og tilbagetrækningshastighed på 0,6 μm / s og en udløsertærskel på 0,5 V.
- For at kalibrere udkragningskonstanten i udkragningen skal du bruge Thermal Tune-værktøjet i AFM-softwaren (Table of Materials), der anbefales til sonder med fjederkonstanter mindre end ca. 5 N/m, eller anvende den metode, der er beskrevet i reference14. Før du aktiverer Thermal Tune i softwaren, skal du sikre dig, at sonden ikke interagerer med prøven.
- Indtast cantilever temperaturen. Klik på Kalibrer > termisk melodi eller på ikonet Termisk melodi på NanoScope-værktøjslinjen . Vælg et frekvensområde (1-100 Hz).
- Klik på Hent data i panelet Termisk melodi. Vent på, at AFM henter data, og klik derefter på knappen Simple Harmonic Oscillator (Fluid).
- Juster medianfilterbredden til 3. Juster PSD-binbredden for at reducere støjen i de erhvervede data ved at beregne gennemsnittet. Sæt passende grænser omkring den første resonanstop.
- Klik på Beregn fjederkonstant k, og klik derefter på Ja i pop op-vinduet, der spørger, om brugeren vil bruge denne værdi.
- Gentag de ovenfor beskrevne trin tre gange, og tag manuelt et gennemsnit af fjederkonstantværdier. Indtast denne gennemsnitsværdi i feltet Spring Constant på listen Ramp-parameter i PicoForce-visningen . Kalibreringen slutter på dette tidspunkt.
- Brug det omvendte optiske mikroskop ved 10x, 20x og 40x okularforstørrelse til at placere AFM-sonden på overfladen af den fjerde aflange epidermale celle i den primære rod og sikre at placere den i midten af cellen.
- Med den beregnede fjederkonstantværdi (trin 3.2.5.5) opnås kraftkurver med en rampestørrelse på 3 μm, en udløsertærskel på 11 nN og en indryknings- og tilbagetrækningshastighed på 0,6 μm/s på udvalgte punkter.
BEMÆRK: Tidligere arbejde15,16 fandt ud af, at lav frekvens af indrykning og tilbagetrækning hjælper med at minimere hysterese og trækkraft. - Få kraftkurver fra tre celler pr. rod for hver behandling (brug tre biologiske replikater pr. Behandling). Optag mindst 150 kraftkurver for hver rod.
4. Mål det tilsyneladende Youngs modul
- Tilpas hver kraftkurve til følgende model for pyramideformede indgange17:
, hvor E er det tilsyneladende Youngs modul af prøven, er Poisson-modulet i prøven, 
og α er halvvinklen til toppunktet. Passer kasseres med en korrelationskoefficient (r2) < 0,99. Overvej Poissons forhold for helt ukomprimerbart materiale: = 0, 5 og geometrien af indenter givet af producenterne.
BEMÆRK: Brug de første 100 nm fra belastningskurens kontaktpunkt for at beslaget skal være så følsomt som muligt over for cellevægsmekanik og for at reducere påvirkningen af turgortryk på den tilsyneladende Youngs modulværdier8. Tilpasningen er udført ved hjælp af et brugerdefineret MATLAB-program (tilgængeligt efter personlig anmodning ved at skrive til J. C. B), der gør det muligt at indstille en bestemt indrykningsdybde fra belastningskurens kontaktpunkt. - Opret et normaliseret histogram med den tilsyneladende Youngs moduldata og tilpas det med en gaussisk distribution. Kassér datapunkter uden for 95% konfidensintervallet, og genberegn både histogrammet og den gaussiske pasform. Beregn og rapporter middel- og standardafvigelsen for det tilsyneladende Youngs modul.
- Bestem betydningen af sammenligningerne mellem grupper ved hjælp af flere sammenligningstest som ANOVA.
, hvor E er det tilsyneladende Youngs modul af prøven, er Poisson-modulet i prøven, 
og α er halvvinklen til toppunktet. Passer kasseres med en korrelationskoefficient (r2) < 0,99. Overvej Poissons forhold for helt ukomprimerbart materiale: Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Eksperimenter med kraftindrykning
Følgende tekst præsenterer nogle forventede resultater, når der udføres et kraftindrykningseksperiment for at vise det typiske output, der kan forventes, når protokollen er godt udført.
Kurver for kraftforskydning
Repræsentative kraftindrykningsplotter, der blev opnået indrykning af levende prøver på en position placeret i midten af cellen i rodforlængelseszonen, er vist i figur 2. Når AFM-spidsen begynder at indrykke overfladen af cellevæggen, begynder kraften at stige (angivet med 1 i figur 2A) på grund af cellevæggens modstand mod deformationen. Forøgelsen af kraft (belastning) fortsætter, indtil den maksimale kraftværdi er nået (angivet med 2 i figur 2A); Efter dette punkt begynder losningsdelen af indrykningen.
Figur 2: Kraftforskydningskurver opnået i indrykningseksperimenter udført i cellevægge af levende rodforlængelseszoneceller . (A) En typisk kraftforskydningskurve. Ved den position, der er markeret med 1, begynder kraften at stige; AFM-spidsen begynder at indrykke cellevæggen. Forøgelsen af kraft (belastning) fortsætter, indtil den maksimale kraftværdi er nået, som angivet med 2; Efter dette punkt begynder losningsdelen af indrykningen. (B) Eksempel på en kraftforskydningskurve, hvor det er umuligt at detektere celleoverfladens position før indrykningen (angivet med a), og både belastnings- og aflæsningskurverne er støjende. Klik her for at se en større version af denne figur.
De forventede kraftforskydningskurver vil vise i indrykningsdelen, at kraften vokser efter en parabel, som forudsagt af modellen (forklaret i trin 4.1) (figur 2A). En anden passende parameter er kontaktpunktets position; det skal svare til cellevægsoverfladen før indrykning og betragtes som oprindelsen til AFM-spidsforskydningen. Kraftkurver, hvor det er umuligt at detektere kontaktpunktet, før indrykningen skal kasseres (figur 2B). Belastnings- og aflæsningskurven for kraftindrykningseksperimentet skal være blottet for støj. Støjende kurver som den, der er vist i figur 2B , skal kasseres.
Normaliseret histogrammer af det tilsyneladende Youngs modul
Histogrammerne, der viser fordelingen af frekvensen af de opnåede værdier af det tilsyneladende Youngs modul for et sæt 201 vellykkede fordybninger på ni forskellige celler af tre forskellige planter af Col-0 dyrket under kontrolforhold, er vist i figur 3. Figuren viser et eksempel, hvor middel- og standardafvigelsen for det tilsyneladende Youngs modul (88,12 ± 2,79 KPa) blev beregnet ud fra histogrammerne udstyret med en gaussisk kurve6.
Figur 3: Eksempel på et histogram af tilsyneladende Youngs modul, der muliggjorde en ordentlig statistisk analyse af resultaterne. Data blev opnået fra kraftkurver på ni forskellige celler af tre forskellige planter af Col-0 dyrket under kontrolforhold. Dataene fra 201 Force-kurver blev monteret på en gaussisk fordeling. Den relative frekvens angiver antallet af monterede kraftkurver, der svarer til hver beregnet tilsyneladende Youngs modul. Middel- og standardafvigelsesværdierne for denne tilstand blev opnået fra de gaussiske passer. RF: Relativ frekvens; AEM: tilsyneladende Youngs modul. Dette tal blev ændret fra reference6Klik her for at se en større version af denne figur.
Nogle genotyper kan være meget vanskelige at indrykke på grund af rodens morfologi. Dette var tilfældet for prc1-1 mutant og ttl1 prc1-1 dobbelt mutant dyrket i svær osmotisk stress. I denne tilstand havde disse mutanter få aflange celler i rodforlængelseszonen og udviklede meget lange rodhår, som forstyrrer cantileveren, der producerer prøvebevægelsen. Figur 4 viser histogrammer, der viser sandsynlighedsfordelingen af de opnåede værdier af det tilsyneladende Youngs modul på ni forskellige celler i ttl1 prc1-1 dobbeltmutanten. Figuren viser et eksempel, hvor de opnåede kraftkurver ikke tillod den korrekte analyse. Kun histogram H, der svarer til en celle, kunne tilpasses en gaussisk fordeling6.
Figur 4: Eksempel på histogrammer af tilsyneladende Youngs modul, der ikke tillod en ordentlig analyse. Data blev opnået fra kraftkurver på ni forskellige celler i tre forskellige planter af ttl1prc1-1 dobbeltmutanten. Den relative frekvens angiver antallet af monterede kraftkurver, der svarer til hver beregnet tilsyneladende Youngs modul. Kun histogram H kunne monteres på en gaussisk fordeling. RF: Relativ frekvens; AEM: det tilsyneladende Youngs modul. Dette tal er ændret i forhold tilreference 6. Klik her for at se en større version af denne figur.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Celle- og cellevægsmekanik bliver i stigende grad relevant for at få indsigt i, hvordan mekanik påvirker vækstprocesser. Efterhånden som fysiske kræfter formerer sig over betydelige afstande i fast væv, bliver undersøgelsen af ændringer i cellevæggens fysiske egenskaber, og hvordan de sanses, kontrolleres, indstilles og påvirker plantens vækst, et vigtigt fagområde 2,3,8.
En metode præsenteres her til at studere cellevæggens fysiske egenskaber af celler i forlængelseszonen af Arabidopsis-roden. AFM-teknikken kan let kombineres med andre teknikker, såsom væksthastighedsundersøgelser, for at forstå effekten af cellevæggens fysiske egenskaber i rodvækst.
Et af de mest kritiske eksperimentelle trin er den mekaniske immobilisering af prøven; prøven skal være fastgjort for at undgå prøvens bevægelse, mens den er indrykket. Laget af silikonelimen skal være tyndt nok til, at det kan tørre hurtigt. Manipulationen af silikonelimen og prøven skal være omhyggelig med at sikre, at silikonen ikke dækker de områder af prøven, der skal måles. Desuden skal præparatet afsluttes hurtigt (inden for et minut) for at opretholde silikonelimens klæbeegenskaber og forhindre dehydrering af rødder. Det er afgørende at forhindre vævsskade; Dehydrering og beskadigelse af det epidermale væv vil producere irreversible ændringer i cellevæggens mekaniske egenskaber. Andre metoder anvendte immobilisering i 1% agarose på et glasglas; Denne metode har imidlertid også den udfordring, at den kræver hurtig manipulation og et ekstra trin til forberedelse af glasglassene for at forhindre prøverne i at bevæge sig i X- og Y-akserne under analysen. Du kan finde flere oplysninger i reference 8,18. Et andet relevant punkt i denne protokol er at tælle med et optisk mikroskop med epifluorescens koblet til AFM, der har forskellige mål (10x, 20x og 40x). Dette gør det muligt at vælge indrykningsområdet nøjagtigt.
Et udfordrende aspekt af protokollen er valget af AFM-indrykningsindstillingerne. Forskellige indtastnings- og indrykningsdybder gengiver forskellige opløsninger og kan bruges til at besvare forskellige forskningsspørgsmål8. Flere undersøgelser har vist, at spidsens størrelse og geometri er vigtige overvejelser for at skelne de ønskede resultater. Forskellige oplysninger opnås med forskellige spidsformer7. For eksempel kan den koniske spids diskriminere mekaniske egenskaber på subcellulært niveau, den sfæriske spids kan bedre repræsentere de mekaniske egenskaber ved hele cellen19, og pyramidespidser giver mulighed for at opnå billeder i høj opløsning og mekaniske egenskaber på samme tid 7,20. Valget af pyramidalspidsradius (20-60 nm) er vigtigt for at forhindre spidsen i at synke, hvilket muliggør en korrekt indrykningsproces. For hver applikation skal forskeren vælge den type cantilever (og tip), der passer bedre til prøven, og den type målinger, der skal udføres8.
Metoden har nogle begrænsninger: De mekaniske egenskaber af kun celler på overfladen af organer kan måles, og væv med variable topografier er vanskelige at arbejde med. For eksempel kan rodhår gøre det vanskeligt at få adgang til de epidermale celler med AFM-spidsen 8,18. Endelig, mens den præsenterede metode måler elasticitet, er nanoindentation også blevet brugt til at rapportere viskositet og turgortryk hos planter og dyr 8,18.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne har ingen interessekonflikter. MATLAB-scriptet, der bruges til at tilpasse dataene, er tilgængeligt efter personlig anmodning ved at skrive til J. C. B.
Acknowledgments
Denne forskning blev finansieret af CSIC I + D 2018, bevilling nr. 95 (Mariana Sotelo Silveira).; CSIC Grupos (Omar Borsani) og PEDECIBA.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 1 x Phosphate-Buffered Saline (PBS) | Include sodium chloride and phosphate buffer and is formulated to prevent osmotic shock and maintain water balance in living cells. | ||
| AFM software | Bruker, Billerica, MA, USA | ||
| Atomic force microscopy (AFM) | BioScope Catalyst, Bruker, Billerica, MA, USA | ||
| Catalyst Probe holder-fluid | Bruker, Billerica, MA, USA | CAT-FCH | A probe holder for the Bioscope Catalyst, designed for fluid operation in contact or Tapping Mode. Also compatible with air operation. |
| Cryoscopic osmometer; model OSMOMAT 030 | Gonotech, Berlin, Germany | ||
| Murashige & Skoog Medium | Duchess Biochemie | M0221 | Original concentration, (1962) |
| Optical inverted microscope coupled to the AFM | Olympus IX81, Miami, FL, USA | ||
| PEGAMIL | ANAEROBICOS S.R.L., Buenos Aires, Argentina | 100429 | Neutral, non acidic silicone glue |
| Petri dishes | Deltalab | 200201.B | Polystyrene, 55 x 14 mm, radiation sterile. |
| Propidium iodide | Sigma | P4170 | For root viability test. |
| Silicon nitride probe, DNP-10, cantilever A | Bruker, Billerica, MA, USA | DNP-10/A | For force modulation microscopy in liquid operation. Probe tip radius of 20-60 nm. 175-μm-long triangular cantilever, with a spring constant of 0.35 N/m. |
| Tweezers | Sigma | T4537 |
References
- Anderson, C. T., Kieber, J. J. Dynamic construction, perception, and remodeling of plant cell walls. Annual Review of Plant Biology. 71, 39-69 (2020).
- Roeder, A. H. K., et al. Fifteen compelling open questions in plant cell biology. The Plant Cell. 34 (1), 72-102 (2022).
- Zhang, B., Gao, Y., Zhang, L., Zhou, Y. The plant cell wall: Biosynthesis, construction, and functions. Journal of Integrative Plant Biology. 63 (1), 251-272 (2021).
- Hamant, O., Haswell, E. S. Life behind the wall: Sensing mechanical cues in plants. BMC Biology. 15 (59), 1-9 (2017).
- Scheres, B., Benfey, P., Dolan, L.
- Cuadrado-Pedetti, M. B., et al. The arabidopsis tetratricopeptide thioredoxin-like 1 gene is involved in anisotropic root growth during osmotic stress adaptation. Genes. 12 (2), 236 (2021).
- Milani, P., Braybrook, S. A., Boudaoud, A. Shrinking the hammer: micromechanical approaches to morphogenesis. Journal of Experimental Botany. 64 (15), 4651-4662 (2013).
- Braybrook, S. A. Measuring the elasticity of plant cells with atomic force microscopy. Methods in Cell Biology. 125, 237-254 (2015).
- Bidhendi, A. J., Geitmann, A. Methods to quantify primary plant cell wall mechanics. Journal of Experimental Botany. 70 (14), 3615-3648 (2019).
- Desnos, T., et al. Procuste1 mutants identify two distinct genetic pathways controlling hypocotyl cell elongation, respectively in dark- and light-grown Arabidopsis seedlings. Development. 122 (2), 683-693 (1996).
- Fagard, M., et al. Procuste1 encodes a cellulose synthase required for normal cell elongation specifically in roots and dark-grown hypocotyls of arabidopsis. The Plant Cell. 12 (12), 2409-2423 (2000).
- Murashige, T., Skoog, F. A revised medium for rapid growth and bio assays with tobacco tissue cultures. Physiologia Plantarum. 15 (3), 473-497 (1962).
- Perilli, S., Sabatini, S. Analysis of root meristem size development. Methods in Molecular Biology. 655, Clifton, N.J. 177-187 (2010).
- Sader, J. E., et al. A virtual instrument to standardise the calibration of atomic force microscope cantilevers. Review of Scientific Instruments. 87 (9), 093711 (2016).
- Collinsworth, A. M., Zhang, S., Kraus, W. E., Truskey, G. A. Apparent elastic modulus and hysteresis of skeletal muscle cells throughout differentiation. American Journal of Physiology - Cell Physiology. 283 (4), 1219-1227 (2002).
- Mathur, A. B., Collinsworth, A. M., Reichert, W. M., Kraus, W. E., Truskey, G. A. Endothelial, cardiac muscle and skeletal muscle exhibit different viscous and elastic properties as determined by atomic force microscopy. Journal of Biomechanics. 34 (12), 1545-1553 (2001).
- Sirghi, L., Ponti, J., Broggi, F., Rossi, F. Probing elasticity and adhesion of live cells by atomic force microscopy indentation. European Biophysics Journal. 37 (6), 935-945 (2008).
- Peaucelle, A. AFM-based mapping of the elastic properties of cell walls: At tissue, cellular, and subcellular resolutions. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (89), e51317 (2014).
- Peaucelle, A., et al. Pectin-induced changes in cell wall mechanics underlie organ initiation in Arabidopsis. Current Biology. 21 (20), 1720-1726 (2011).
- Fernandes, A. N., et al. Mechanical properties of epidermal cells of whole living roots of Arabidopsis thaliana: An atomic force microscopy study. Physical Review E. 85 (2), 21916 (2012).
