Mesure Extension mur cellulaire végétale (Creep) induite par un pH acide et par Alpha-expansine

Summary

Nous démontrons l'utilisation d'un extensomètre à force constante pour mesurer extension à long terme (fluage) de spécimens de plantes de la paroi cellulaire induite par les tampons acides et protéines expansine.

Abstract

Growing parois des cellules végétales présentent une caractéristique propriété connue comme «la croissance d'acide", par laquelle nous entendons qu'ils sont plus extensibles à pH faible (<5) ^1. L'hormone végétale auxine stimule rapidement l'élongation cellulaire dans les jeunes tiges et les tissus similaires au moins en partie par un mécanisme acide-croissance de ^{2, 3.} L'auxine active une pompe à H ⁺ dans la membrane plasmique, provoquant l'acidification de la solution de la paroi cellulaire. L'acidification Mur active expansines, qui sont endogènes relâchement de la paroi cellulaire des ^{protéines-4,} causant de la paroi cellulaire de céder à des tensions mur créé par la pression de turgescence cellulaire. En conséquence, la cellule commence à élargir rapidement. Ce phénomène de «croissance acide» est facilement mesurable dans les régions isolées (non vivantes) spécimens paroi cellulaire. La capacité des parois cellulaires de se soumettre à l'acide-induced extension n'est pas simplement le résultat de l'agencement structurel des polysaccharides des parois cellulaires (pectines, par exemple), mais dépend de l'activité des expansines ^5. Expansines n'ont aucune activité enzymatique connue et la seule façon de dosage de l'activité expansine est de mesurer leur induction de l'extension des parois cellulaires. Ce reportage vidéo détaille les sources et les techniques de préparation pour obtenir des matériaux mur approprié pour les dosages expansine et continue de montrer induite par l'acide extension et expansine induite par l'extension des échantillons préparés à partir d'hypocotyles mur de concombre en pleine croissance.

Pour obtenir des échantillons de la paroi cellulaire appropriée, des plants de concombre est cultivé dans l'obscurité, les hypocotyles sont coupés et congelés à -80 ° C. Hypocotyles congelés sont abrasées, aplati, puis serré à une tension constante dans une cuve spéciale pour les mesures extensomètre. Pour mesurer l'extension induite par l'acide, les murs sont d'abord tamponné à pH neutre, résultant en une faible activité de expansines qui sont des composants des parois cellulaires d'origine. Après échange de tampon à pH acide, expansines sont activés et les parois des cellules s'étendent rapidement. Nous démontrons également l'activité expansine dans un essai de reconstitution. Pour cette partie, nous utilisons un traitement thermique pour dénaturer les brèves expansines natif dans les échantillons de la paroi cellulaire. Ces parois cellulaires inactivés ne s'étendent pas, même en tampon acide, mais l'addition de expansines aux parois cellulaires rétablit rapidement leur capacité à étendre.

Protocol

Partie 1: La culture et le stockage du matériel végétal adapté Dans notre expérience, de jeunes plants hypocotyles étiolés concombre servir une source pratique de matériau de paroi cellulaire pour ces expériences. Graines de concombre sont semées sur le papier humide dans une boîte étanche à la lumière, ce qui est de garder dans une armoire sombre dans une pièce à température constante fixée à 26 ° C. La température exacte n'est pas critique, comme quelque chose entre 22 ° et 30 ° C…

Discussion

Pour cette démonstration, nous avons utilisé les parois cellulaires des hypocotyles de concombre, parce qu'ils se sont révélés être une source fiable d'échantillons mur qui sont faciles à manipuler et qui répondent avec une bonne sensibilité. Nous avons également eu de bons résultats avec des murs d'autres plants ainsi que certains matériaux du supermarché, comme les feuilles d'épinards jeunes et les tiges de céleri. Fondamentalement, jeune, doux, les tissus végétaux à croissance rapid…