Summary

प्रतिदीप्ति माइक्रोस्कोपी जांच और अगली पीढ़ी के अनुक्रमण: organelle वफ़ादारी में शामिल जीनों की पहचान के लिए उपयोगी उपकरण

Published: April 13, 2012
doi:

Summary

कोशिका जीव विज्ञान में एक मौलिक खोज के लिए तंत्र है कि organelles कि कोशिकाओं की पहचान कायम परिभाषित है. यहाँ हम एक लिए संयंत्र प्रतिदीप्ति माइक्रोस्कोपी और अगली पीढ़ी के अनुक्रमण उपकरण का उपयोग कर organelles के morphological और कार्यात्मक अखंडता के लिए जिम्मेदार जीन की पहचान विधि का प्रस्ताव.

Abstract

इस प्रोटोकॉल Arabidopsis seedlings के एक प्रतिदीप्ति खुर्दबीन आधारित स्क्रीनिंग का वर्णन करता है और बताता है कि कैसे पीछे हटने का परिवर्तन है कि एक विशिष्ट टैग स्रावी मार्ग में फ्लोरोसेंट मार्कर के subcellular वितरण में परिवर्तन नक्शा Arabidopsis इसके जीनोम आकार की वजह से एक शक्तिशाली आनुवंशिक अध्ययन के लिए जैविक मॉडल है. पीढ़ी समय, और राज्यों के बीच आणविक तंत्र के संरक्षण. एक दृष्टिकोण के रूप में पारंपरिक विधि आणविक मार्करों के आधार पर करने के लिए वैकल्पिक में उत्परिवर्तन मैप जीनोटाइपिंग सरणी फायदेमंद है क्योंकि यह अपेक्षाकृत तेजी से है और एक बहुत कम समय फ्रेम में कई म्यूटेंट के मानचित्रण अनुमति दे सकता है. इस विधि प्रोटीन की पहचान है कि पौधों में किसी भी organelle की अखंडता को प्रभावित कर सकते हैं अनुमति देता है. यहाँ एक उदाहरण के रूप में, हम नक्शा endoplasmic जालिका (ईआर) की अखंडता के लिए महत्वपूर्ण जीनों के लिए एक स्क्रीन का प्रस्ताव है. हमारा दृष्टिकोण है, तथापि, आसानी से अन्य संयंत्र सेल organelles के लिए बढ़ाया जा सकता है(उदाहरण के लिए 1,2 देखें), और इस प्रकार आणविक आधार शासी अन्य subcellular संरचनाओं को समझने की ओर एक महत्वपूर्ण कदम का प्रतिनिधित्व करता है.

Protocol

1. ईएमएस उपचार Arabidopsis thaliana के बीज का उपयोग के रूप में उत्परिवर्तजन एजेंट एथिल मीथेन (ईएमएस) सल्फ़ोनेट 3,4, जो जीनोम सी टी सी / जी टी / एक म्यूटेशनों 5-7 के परिणामस्वरूप परिवर्तन में लाती mutagenized क…

Discussion

यहाँ हम endomembrane म्यूटेंट की पहचान के लिए एक confocal माइक्रोस्कोपी आधारित स्क्रीनिंग में वर्णित है. इस दृष्टिकोण को आसानी से सेल के अन्य organelles विशिष्ट फ्लोरोसेंट प्रोटीन मार्कर जिसके लिए उपलब्ध हैं बढ़ाया जा स…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

हम रसायन विज्ञान, भूविज्ञान के अंतर्गत और बायोसाइंसेज प्रभाग, मूल ऊर्जा विज्ञान, विज्ञान के कार्यालय, अमेरिकी ऊर्जा विभाग (पुरस्कार संख्या डे – FG02-91ER20021) और राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन (0,948,584 MCB) (अमेरिकन प्लान) के कार्यालय द्वारा समर्थन स्वीकार करते हैं. हम पांडुलिपि संपादन के सुश्री करेन बर्ड के लिए के लिए आभारी हैं.

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number
Ethylmethane sulfonate Sigma M0880
NaOH J.T Baker 3722-05
Murashige skoog basal medium w gamborg vitamins Phyto technolog laboratorie M404
Phytagel Sigma P8169-1Kg
RNeasy mini kit Qiagen 74104
Master pure plant leaf DNA purification kit Epicentre MPP92100
Bioprime DNA labeling system Invitrogen 18094-011
Alcohol 200 proof Decan laboratories inc. 2716
NaOAc J.T Baker  
Gene chip Arabidopsis ATH1 genome array Affymetrix 900385
Falcon tubes 50 mL corning 430290
Eppendorf tubes 1.5 mL    
Filter paper 90mm Whatman 1001090
Analytical Balance Mettler Toledo AB54-S n.a
Nutating (wave) shaker Heidolph polymax 1040 n.a
Centrifuge Eppendorf 5417-R n.a

Riferimenti

  1. Marti, L. A missense mutation in the vacuolar protein GOLD36 causes organizational defects in the ER and aberrant protein trafficking in the plant secretory pathway. The Plant journal : for cell and molecular biology. 63, 901-913 (2010).
  2. Stefano, G., Renna, L., Moss, T., McNew, J., Brandizzi, F. Arabidopsis the spatial and dynamic organization of the endoplasmic reticulum and Golgi apparatus is influenced by the integrity of the c-terminal domain of RHD3, a non-essential GTPase. The Plant Journal. , (2011).
  3. Kim, Y., Schumaker, K. S., Zhu, J. K. EMS mutagenesis of Arabidopsis. Methods in molecular biology. 323, 101-103 (2006).
  4. Maple, J., Moller, S. G. Mutagenesis in Arabidopsis. Methods in molecular biology. 362, 197-206 (2007).
  5. Greene, E. A. Spectrum of chemically induced mutations from a large-scale reverse-genetic screen in Arabidopsis. Genetica. 164, 731-740 (2003).
  6. Krieg, D. R. Ethyl methanesulfonate-induced reversion of bacteriophage T4rII mutants. Genetica. 48, 561-580 (1963).
  7. Kovalchuk, I., Kovalchuk, O., Hohn, B. Genome-wide variation of the somatic mutation frequency in transgenic plants. The EMBO journal. 19, 4431-4438 (2000).
  8. Boulaflous, A., Faso, C., Brandizzi, F. Deciphering the Golgi apparatus: from imaging to genes. Traffic. 9, 1613-1617 (2008).
  9. Borevitz, J. Genotyping and mapping with high-density oligonucleotide arrays. Methods in molecular biology. 323, 137-145 (2006).
  10. Konieczny, A., Ausubel, F. M. A procedure for mapping Arabidopsis mutations using co-dominant ecotype-specific PCR-based markers. The Plant journal : for cell and molecular biology. 4, 403-410 (1993).
  11. Bell, C. J., Ecker, J. R. Assignment of 30 microsatellite loci to the linkage map of Arabidopsis. Genomics. 19, 137-144 (1994).
  12. Hazen, S. P., Kay, S. A. Gene arrays are not just for measuring gene expression. Trends in Plant Science. 8, 413-416 (2003).
  13. Hazen, S. P. Rapid array mapping of circadian clock and developmental mutations in Arabidopsis. Plant Physiology. 138, 990-997 (2005).
  14. Bentley, D. R. Accurate whole human genome sequencing using reversible terminator chemistry. Nature. 456, 53-59 (2008).
  15. Weigel, D., Glazebrook, J. Arabidopsis. A Laboratory Manual. , (2002).
  16. Voelkerding, K. V., Dames, S., Durtschi, J. D. Next generation sequencing for clinical diagnostics-principles and application to targeted resequencing for hypertrophic cardiomyopathy: a paper from the 2009 William Beaumont Hospital Symposium on Molecular Pathology. J. Mol. Diagn. 12, 539-551 (2010).
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Citazione di questo articolo
Stefano, G., Renna, L., Brandizzi, F. Fluorescence-microscopy Screening and Next-generation Sequencing: Useful Tools for the Identification of Genes Involved in Organelle Integrity. J. Vis. Exp. (62), e3809, doi:10.3791/3809 (2012).

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