Burada, bitki patojenlerinde RNA susturucularını hızlı bir şekilde taramak için yaygın olarak kullanılabilecek değiştirilmiş bir tarama yöntemi salıyoruz.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Burada, bitki patojenlerinde RNA susturucularını hızlı bir şekilde taramak için yaygın olarak kullanılabilecek değiştirilmiş bir tarama yöntemi salıyoruz.
RNA susturma ökaryotlarda evrimsel olarak korunmuş, diziye özgü gen düzenleme mekanizmasıdır. Çeşitli bitki patojenleri konak bitki RNA susturma yolu inhibe yeteneği ile proteinler gelişti. Virüs efektörü proteinlerinin aksine, sadece birkaç salgılanan efektör proteinbakteriyel, oomisel ve mantar patojenlerinde RNA susturma yeteneğini göstermiştir ve çoğu efektörmoleküler fonksiyonları büyük ölçüde bilinmemektedir. Burada, rna susturma gözlemlemek ve bitki patojenleri tarafından salgılanan efektör proteinleri karakterize etmek için genel bir yöntem olarak hizmet verebilecek ortak infiltrasyon tsay'ın biraz değiştirilmiş bir versiyonunu ayrıntılı olarak açıklıyoruz. Yaklaşımın temel adımları sağlıklı ve tam olarak gelişmiş yaprakları seçmek, bakteri kültürünü 600 nm'de uygun optik yoğunluğa (OD) ayarlamak ve sızmış olan da optimum zamanda yeşil floresan proteini (GFP) floresanını gözlemlemektir. zayıf bastırma aktivitesi ile etkileri atlayarak önlemek için bırakır. Bu geliştirilmiş protokol, RNA susturucu baskılayıcıların hızlı, doğru ve kapsamlı taranmasına katkıda bulunacak ve bu proteinlerin moleküler işlevlerini araştırmak için mükemmel bir başlangıç noktası olarak hizmet verecektir.
Son yirmi yılda, bitki hastalıklarına neden olan mikroorganizmaların genom dizilimindeki ivme, dizi bilgileri ile kodlanmış proteinlerin biyolojik işlevleri arasında giderek artan bir bilgi boşluğuna yol açmıştır1. Sıralama projelerinin ortaya çıkardığı moleküller arasında doğuştan gelen bağışıklığı baskılayan ve konak kolonizasyonunu kolaylaştıran efektör moleküller; bu faktörler bakteriler, nematodlar ve ipliksi mikroplar da dahil olmak üzere yıkıcı bitki patojenleri tarafından salgılanır. Bu tehditlere yanıt vermek için, konak bitkiler bu efektörleri tanıyan yeni reseptörler gelişti, bağışıklık yanıtının restorasyonu sağlayan. Bu nedenle, efektörler çeşitli seçici baskılara tabidir, patojen soyları arasında efektör repertoireçeşitlenmesine yol açan2. Son yıllarda, bitki patojenleri putatif etkileri sinyal yollarının disregülasyonu da dahil olmak üzere çeşitli şekillerde mikroplar yararına konak hücresel süreçleri engelleyerek bitki doğuştan bağışıklık bozmak için gösterilmiştir, transkripsiyon, hücre içi ulaşım, sitoiskelet istikrar, vezikül ticareti, vezikül ticareti, ve RNA silele3,4,5. Ancak, patojen efektörlerin büyük çoğunluğu, özellikle filamentöz patojenler olanlar, esrarengiz kalmıştır.
RNA susturma ökaryotlar arasında korunan homoloji aracılı gen inaktivasyon makinalarıdır. Süreç uzun çift telli RNA (dsRNA) tarafından tetiklenir ve homolog tek iplikçikli RNA (ssRNA) bir dizi özgü bir şekilde hedefler ve antiviralsavunma6 dahil biyolojik süreçlerin geniş bir yelpazede manipüle. Konakçının doğuştan gelen bağışıklık tepkilerini aşmak için, bazı virüsler RNA'nın susturulmasını dengelemek için evrimleşmiştir, hücre içi bölmelerde çoğalma veya susturma yeniden organize edilmiş sinyalden kaçma yeteneği de dahil olmak üzere. Bununla birlikte, virüslerin genomlarını RNA susturma bağımlı gen fonksiyonu kaybına karşı korumaları en genel strateji, RNA'yı susturan spesifik proteinleri kodlamaktır7,8. Çeşitli mekanistik farklı yaklaşımlar ekran ve RNA susturucu viral bastırıcılar karakterize kurulmuştur (VSR), Agrobacterium tumefaciens kültürlerin co-infiltrasyon dahil, putatif bastırıcılar ifade transgenik bitkiler, aşılama ve hücre kültürü9,10,11,12,13.
Bu tahlillerin her biri avantajları ve dezavantajları vardır ve VsR'ları kendi farklı bir şekilde tanımlar. En yaygın yaklaşımlardan biri, Nicotiana benthamiana 16c bitkileri üzerinde potansiyel viral protein ve muhabir gen (genellikle yeşil floresan protein [GFP]) barındıran bireysel A. tmuefaciens kültürlerin eş-infiltrasyon dayanmaktadır eş selabahar mozaik virüs 35S organizatörü kontrolü altında GFP ifade. Aktif bir viral susturucu baskılayıcı yokluğunda, GFP konak hücreleri tarafından eksojen olarak tanımlanır ve 3 gün post-infiltrasyon (dpi) içinde susturulur. Buna karşılık, viral protein bastırma aktivitesi varsa, GFP ifade düzeyi 3−9 dpi9ötesinde sabit kalır. Bu ortak infiltrasyon tsay basit ve hızlı; ancak, ne son derece kararlı ne de hassas. Yine de, titreyen birçok RNA virüsleri çeşitli protein dizileri ve yapıları ile çok sayıda VSR tespit etmiştir7,8.
Son zamanlarda, hücresel RNA susturma aktivitesiinin inhibe edebilirsiniz çeşitli efektör proteinler bakteriyel karakterize edilmiştir, oomisin, ve mantar bitkisi patojenler14,15,16. Bu bulgular, RNA susturma bastırma çoğu krallıkta patojenler tarafından kullanılan enfeksiyonu kolaylaştırmak için ortak bir strateji olduğunu ima eder. Teoride, birçok, hepsi değilse de, efektörlerr rna susturucular (RSSs) kodlamak olabilir; ancak bugüne kadar, özellikle güvenilir ve genel tarama stratejisinin yetersizliği nedeniyle sadece birkaç ı tespit edilmiştir. Ayrıca, Bitki patojenlerinin büyük çoğunluğunda RNA susturucuları araştırılmamıştır17.
Bu raporda, tarımsal infiltrasyon testini kullanarak lokal ve sistemik RNA susturmalarını bastırabilen bitki patojen efektörlerini belirlemek için optimize edilmiş ve genel bir protokol sunacağız. Bu çalışmanın en önemli amacı protokolün temel yönlerini vurgulamak ve adımları ayrıntılı olarak açıklamak, böylece bitki patojenlerinin hemen hemen tüm etkileri için uygun bir tarama testsağlamaktı.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
NOT: Prosedürün tüm adımları oda sıcaklığında (RT) yapılmalıdır.
DİkKAT: Patojen mikroplar içeren tüm ortamların yanı sıra, tetkikte kullanılan bitki ve bitki dokusunu, atmadan önce uygun atık kaplarına ve otoklava yatırın.
1. Putatif efektörler içeren plazmid yapılarının hazırlanması
2. N. benthamiana 16c bitkilerin hazırlanması
3. Sızma için Agrobacterium kültürünün hazırlanması
4. Co-infiltrasyon N. benthamiana yaprakları
5. GFP görüntüleme analizi
6. Sızmış yapraklarda GFP mRNA düzeylerinin kuzey leke analizi
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yukarıda, P. sojae RxLR efektörlerinin RSS aktivitesini değerlendirmek için geliştirilmiş bir tarama tetkik için adım adım prosedürü açıklıyoruz. Deney toplamda 5−6 hafta sürer. Daha sonra, tetkik ile tanımlanan RSSs daha fonksiyon ve moleküler mekanizma açısından karakterize edilebilir. Yaklaşımımıza örnek olarak, enfeksiyon sırasında haustoria yoluyla salgılanan ve konak hücrelere teslim edilen RNA susturucu 1 'in (PSR1) P. sojae RxLR effecto Phytophthora bastırıcısını...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
RNA susturma viral, bakteriyel, oomycete ve mantar patojenleri ile mücadele için bitkiler tarafından kullanılan önemli bir savunma mekanizmasıdır. Buna karşılık, bu mikroplar antiviral susturma karşı susturucu proteinleri susturma evrimleşmiş, ve bu RSSs RNA susturma yolu farklı adımları ile müdahale22,23. RSSS10'utanımlamak için çeşitli tarama denemeleri geliştirilmiştir.
Burada, P. sojae tarafından sa...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.
Bu çalışma Şangay Eğitim Geliştirme Vakfı ve Şangay Belediye Eğitim Komisyonu, Çin Ulusal Anahtar Ar-Ge Programı Ulusal Anahtar Ar-Ge Programı "Shuguang Programı" hibe tarafından desteklenmiştir ( 2018YFD0201500), Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (no. 31571696 ve 31660510), Çin Genç Profesyoneller için Bin Yetenek Programı ve Şangay Belediyesi Bilim ve Teknoloji Komisyonu (18DZ2260500).
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| 2-Morfolinoetansülfonik Asit (MES) | Biofroxx | 1086GR500 | Tampon |
| 2xTaq Master Mix | Vazyme Biotech | P112-AA | PCR |
| 3- (N-morfolino) propansülfonik asit (MOPS) | Amresco | 0264C507-1KG | MOPS Tampon |
| Asetosiringon (AS) | Sigma-Aldrich | D134406-5G | Agrobacterium Agar'ın |
| İndüksiyonuSigma-Aldrich | A1296-1KG | LB orta | |
| Agaroz | Biofroxx | 1110GR100 | Elektroforez |
| Amersham Hybond -N+ | GE Sağlık | RPN303 B | Nothern leke |
| Amersham Görüntüleyici | GE Healthcare | Amersham Görüntüleyici 600 | Görüntü |
| Bacto Tripton | BD Biosciences | 211705 | LB ortamı |
| Bacto Maya Ekstraksiyonu | BD Biosciences | 212750 | LB orta |
| Kamera | Nikon | D5100 | Fotoğraf |
| ChemiDoc MP Görüntüleme Sistemi | Bio-Rad | ||
| Kemilüminesan algılama modülü dafa kitlerinin bileşeni | Thermo Fisher Scientific | 89880 | Lüminesans algılama |
| Kloramfenikol | Amresco | 0230-100G | Antibiyotikler |
| ClonExpress II Tek Adımlı Klonlama Kiti | Vazyme Biotech | C112-01 | Ligasyon |
| DIG Easy Hyb | Sigma-Aldrich | 11603558001 | Hibridizasyon tamponu |
| Easypure Plazmid Miniprep kiti | TransGen Biotech | EM101-02 | Plazmit Ekstraksiyonu |
| EasyPure Hızlı Jel Ekstraksiyon Kiti | TransGen Biotech | EG101-02 | Jel Ekstraksiyonu |
| EDTA disodyum tuzu dihidrat | Amresco/VWR | 0105-1KG | MOPS Tampon |
| Elektroforez Güç Kaynağı | LiuYi | DYY6D | Nükleik asit elektroforezi. |
| FastDigest EcoRV | Thermo Fisher Scientific | FD0304 | Vektör sindirim |
| jeli Görüntü Sistemi | Tanon | Tanon3500 | Görüntü |
| Gentamisin | Amresco | 0304-5G | Antibiyotikler |
| Kanamisin Sülfat | Sigma-Aldrich | K1914 | Antibiyotikler |
| LR Klonaz II enzimi | İnvitrojen | 11791020 | LR reaksiyonu |
| Nitroselüloz Kurutma membranı 0.45um | GE Sağlık | 10600002 | Kuzey |
| KUZEY2güney Biotin Rastgele | Kiti Thermo Fisher Scientific | 17075 | Biyotin etiketleme |
| PCR Termal Döngüleyiciler | Bio-Rad | T100 | PCR |
| Turba yosunu | PINDSTRUP | Koyu Altın + kil | Bitkiler |
| Peters Suda Çözünür Gübre | ICE | Peter Profesyonel 20-20-20 | Gübre |
| Phanta Max Süper Sadakat DNA Polimeraz | Vazyme | Biotech P505-d1 | Enzim |
| Rifampisin | MP Biyomedikal | 219549005 | Antibiyotikler |
| RNA Jel Yükleme Boyası (2X) | Thermo Fisher Scientific | R0641 | RNA Jel Yükleme Boyası |
| Sodyum Asetat Hidrat | Amresco/VWR | 0530-1KG | MOPS Tamponu |
| Sodyum Klorür | Amresco | 0241-10KG | LB orta |
| Tri-Sodyum sitrat | Amresco | 0101-1KG | SSC Tampon |
| Trizol Reaktif | İnvitrojen | 15596018 | RNA izolasyon reaktifi |
| UV lambası | Analizi Jena | UVP B-100AP | Gözlem |
| UVP Hybrilinker Fırın Analizi | Jena | OV2000 | Kuzey |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.