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Articolo metodologico

Viscoelastica, espressione di tipo specifico delle cellule in Arabidopsis thaliana attraverso LhGR-mediata Trans-attivazione

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DOI:

10.3791/59394

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19 aprile 2019

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* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Qui, descriviamo la generazione e applicazione di un insieme di transgeniche di Arabidopsis thaliana linee espressione inducibile, tessuto-specifica abilitazione in tre meristemi principali, il meristema apicale di sparare, radice meristema apicale e il cambio.

Abstract

Espressione inducibile, tessuto-specifici è un importante e potente strumento per studiare la dinamica spazio-temporale di perturbazione genetica. Combinando la GreenGate flessibile ed efficiente con il collaudato e analizzato LhGR sistema (qui chiamato GR-LhG4) per l'espressione inducibile di clonazione, abbiamo generato un insieme di linee transgeniche di Arabidopsis che può guidare l'espressione di un effettore Cassetta in una gamma di tipi cellulari specifici nei tre meristemi stabilimento principale. A tal fine, abbiamo scelto il sistema GR-LhG4 precedentemente sviluppato basato su un fattore di trascrizione chimerica e un promotore di cognate pOp-tipo garantendo il controllo stretto sopra una vasta gamma di livelli di espressione. Inoltre, per visualizzare il dominio di espressione dove il fattore di trascrizione sintetica è attivo, un reporter fluorescente mTurquoise2 ER-localizzata sotto il controllo del promotore pOp4 o pOp6 è codificato in linee di driver. Qui, descriviamo i passaggi necessari per generare una linea driver o effettore e dimostrare come espressione specifica del tipo di cella può essere indotta e seguita nel meristema apicale sparare, radice meristema apicale e il cambio di Arabidopsis. Utilizzando linee di alcuni o tutti i driver, l'effetto specifico contesto di esprimere uno o molteplici fattori (effettori) sotto il controllo del promotore sintetico pOp può essere valutati rapidamente, ad esempio in piante F1 di un incrocio tra un effettore e multiplo linee di driver. Questo approccio è esemplificato dall'espressione ectopica di VND7, un fattore di trascrizione NAC in grado di indurre la deposizione di parete cella secondaria ectopica in maniera autonoma delle cellule.

Introduzione

Una limitazione importante nella biologia, nell'era della postegnomica è quello di decifrare il ruolo specifico del contesto di un determinato fattore o perturbazione genetica. Genetici costitutivi perturbazioni come approcci di funzione di perdita e guadagno di funzione permettono spesso solo endpoint analisi di processi di adattamento permanente, offuscando la distinzione tra effetti primari e secondari. Inoltre, funzioni specifiche di contesto possono essere mascherate o diluite dagli effetti su larga scala nei tessuti distanti o durante altre fasi di sviluppo. Inoltre, in casi estremi, letalità può precludere qualsiasi visione meccanicistica. Idealmente, per ovvia....

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Protocollo

Vettori e moduli possono essere ottenuti dal repository non-profit, Addgene (https://www.addgene.org).

1. clonazione usando GreenGate

  1. Disegno primer utilizzando gli strapiombi elencati nella tabella 1, sostituendo 'NNNN' con sequenze di adattatore tipo-specifico modulo elencati di seguito: avanti: 5´AACA GGTCTC A NNNN (n) CA* + 3 ´ sequenza specifica, inversa: 5´AACA GGTCTC A NNNN (n) + retromarcia complemento di 3 ´ sequenza specifica. Aggiungere le basi sottolineate per assicurare manutenzione del telaio di lettura.
    Sporgenze di modulo:
    Nota: In ambito predefinito GreenGate, sei moduli, A....

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Risultati

Generazione di driver ed effettrici linee attraverso la clonazione GreenGate

La GreenGate clonazione sistema si basa su GoldenGate clonazione e uso l'endonucleasi di restrizione di tipo IIS Bsaio o la sua isoschizomer Eco31I. Come l'enzima produce sporgenze lontane dal suo sito di riconoscimento asimmetrica, la composizione di base degli strapiombi possono essere liberamente scelto, che è la base forma la modularità del sistema. Ogni elemento di PCR-generati,.......

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Discussione

Qui, descriviamo i passaggi necessari per generare e applicare un toolkit completo e versatile per inducibile, cella tipo specifico trans-attivazione. Linee trasporto cassette effettrici sotto il controllo del promotore pOp con driver linee incrociate permette di studiare gli effetti di mis-espressione nella generazione F1, consentendo la rapida valutazione genetica perturbazione in una vasta gamma di tipi di cellule. In alternativa, effettore costrutti possono essere utilizzate per trasformare driver l.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Ringraziamenti

Lavoro nei nostri laboratori è sostenuto dalla Fondazione di ricerca tedesca (DFG) sovvenzioni WO 1660/6-1 (a S.W.) e GR 2104/4-1 (a T.G.) e SFB1101 (da T.G. e J.U.L) e da un Consiglio europeo della ricerca consolidator concedere (PLANTSTEMS 647148) a T.G.  S.W. è supportato attraverso il Emmy Noether Fellowship del DFG attraverso Grant WO 1660/2.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
AmpicillinaCarl Roth GmbH + Co. KGK029.1
ATPSigma-AldrichA9187
CloramfenicoloSigma-AldrichC1919
Purificazione della colonnaQiagenQIAquick PCR Purification Kit (250)
Camera di coltura per imagingSarstedt AG & Co. KGCamera di coltura tissutale a 1 pozzetto, su vetro di copertura II
DesametasoneSigma-AldrichD4903
DMSOFisher Scientific, Regno UnitoD139-1
Eco31IThermo Fisher ScientificFD0294
cannula per iniezione (0,30 x 12 mm, 30 G x 1/2)Sterican, Braun
KanamycinCarl Roth GmbH + Co. KGT832.2
Leica TCS SP5 CLSM, HCX PL APO lambda blue 63x immersione in acqua objectivLeica, Wetzlar, Germania
MS mediumDuchefa, Haarlem, Paesi BassiM0221.0050
Nikon A1 CLSM, Apo LWD 25x  1.1 NA obiettivo ad immersione in acquaNikon, Minato, Tokyo, Giappone
Piastra di Petri 35/10 mmGreiner Bio-One GmbH, Germania627102
Piastra di Petri 60/150 mmGreiner Bio-One GmbH, Germania628102
Piastra di Petri 120/120/17Greiner Bio-One GmbH, Germania688102
Plant agarDuchefa, Haarlem, Paesi BassiP1001
Estrazione plasmidiQiagenQIAprep Spin Miniprep Kit
Ioduro di propidio (PI)Sigma-AldrichP4170
Lama di rasoioClassic, Wilkinson Sword GmbH7005115E
Provette di reazioneSarstedt AG & Co. KG72.690.001
Silwet L-77Kurt Obermeier GmbH & Co. KG, Bad Berleburg, Germania
SpectinomycinAppliChem GmbH3834.001
SpettrofotometroThermo Fisher ScientificNanoDrop 2000c
SaccarosioCarl Roth GmbH + Co. KG4621.1
SulfadiazinaSigma-AldrichS6387
TetraciclinaAppliChem GmbH2228.0025
T4 Ligasi 5 U/µ lThermo Fisher ScientificEL0011
T4 Ligasi 30 U/µ lThermo Fisher ScientificEL0013

Riferimenti

  1. Moore, I., Samalova, M., Kurup, S. Transactivated and chemically inducible gene expression in plants. The Plant Journal. 45 (4), 651-683 (2006).
  2. Lampropoulos, A., et al. GreenGate---a novel, versatile, and efficient cloning system for plant transgenesis.<....

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Ristampe e permessi

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