전략은 트로픽 응답에 Callose 매개 Plasmodesmal 게이팅의 역할을 확인하려면
Summary
이 문서에서는 열대 응답 중 plasmodesmal 투과성 때문에 옥신 기울기를 제어하는 유전자를 선별하기위한 방법을 설명합니다. 이것은 배축 트로픽 반응의 정도의 측정을 포함 애기 장대와 8-hydroxypyrene-1,3,6- trisulfonic 산 (HPTS)로드 그리고 마지막으로 callose 수준의 평가에 의해 plasmodesmal 투과성을 체크.
Abstract
식물 호르몬 옥신 빛과 중력 트로픽 응답을 포함하여 많은 성장과 발달 과정에서 중요한 역할을한다. 옥신 구배의 설립은 굴광성과 굴지성을 선도하는 키 이벤트입니다. 이전에는 극성 옥신 수송 (PAT)는 식물의 다른 세포 도메인에 옥신 그라데이션을 설정 줬습니다. 그러나 한은 외. 최근 적합한 옥신 구배 형성에, 인접 셀 사이 plasmodesmal callose 매개 symplasmic 연결도 중요한 인자임을 보여 주었다. 이 논문에서, 전략 plasmodesmal callose 합성 변조 통해 symplasmic 연결을 변경함으로써 굴광성 및 굴지성에 영향을 미칠 수있는 특정 유전자의 역할을 규명하기 위해 논의된다. 첫 번째 단계는 야생형과 함께 또는 돌연변이 유전자의 과발현 라인 3 일된 etiolated 모종으로부터 벗어난 트로픽 응답들을 선별한다. 이 심사PAT의 기능 또는 symplasmic 연결을 제어하는 유전자의 범위의 식별로 이어질 수 있습니다. 두 번째 심사는 symplasmic 연결에 영향을 미치는 의해 변경 열대 반응을 보여 후보자의 정렬을 포함한다. 이러한 후보를 해결하기 위해, symplasmic 트레이서의 움직임 plasmodesmal callose의 증착을 조사 하였다. 이 전략은 열대 반응과 다른 발달 과정에서 직접 또는 간접적으로 symplasmic 연결을 통제 할 수있는 새로운 후보 유전자를 탐색하는 것이 유용 할 것이다.
Introduction
식물, 정착 생물체와 같은 다양한 환경 자극을 해결하는 세포 간 신호의 매우 정교한 네트워크를 개발 하였다. 트로픽 응답은 식물이 환경 자극에 반응하는 현상 중 하나입니다. 식물은 두 가지 열대 응답, 굴광성과 굴지성을 보여줍니다. 광합성 식물은 최대 에너지를 수확 굴광성에 의해 광원으로 구부리십시오. 마찬가지로, 굴지성는 무게 중심을 향해 성장하는 식물을합니다. 같은 열대 응답을 유도하는 근본적인 메커니즘은 phytohormone 옥신 1의 비대칭 경사 형성을 포함한다. 로컬 옥신 그라데이션 형성 법은 잘 특징으로한다; 이 메커니즘에 관여하는 유전자는 호르몬 작용 2-8에 대한 로드맵을 제공합니다. 옥신 등 PIN 형성 (PIN)와 같은 유출 담체, 및 p- 당 단백질의 특정 위치는 공여 세포 9,10의 세포벽을 세포질에서 옥신의 이동을 실행한다. 에프urthermore, 이러한 AUX1 / LAX 가족 단백질과 같은 옥신 유입 캐리어의 활성 H + / IAA의 symport 활동에 의해, 옥신은 마지막으로 인접 수신기 세포 2,11,12에 전달된다. 옥신이 방향 운동은 극성 옥신 수송 (PAT)로 알려져있다. PAT는 다양한 개발 단계에서 서로 다른 환경 적 자극 (13, 14)에 응답하는 차동 옥신 분포로 이끈다. 또한, 이러한 옥신 유입 또는 유출 사업자의 국산화 또는 식의 중단 발달 결함으로지도하는 옥신 그라데이션의 지장을 PAT에 심각한 변화로 이어집니다. 최근, 한 등. plasmodesmal 규제는 옥신 구배 (15)를 유지하는 것도 필요하다는 것을 밝혔다. 현재까지 30 개 이상의 plasmodesmal 단백질은 16 발견되었습니다. 이 단백질 중 AtGSL8는 plasmodesmata를 (PD)에 callose 합성의 핵심 효소로보고 따라서 MAINT에서 중요한 역할을하고있다는 PD 크기 배제 제한 (SEL)을 aining. 억압 AtGSL8 발현은 야생형 모종 15 대비에는 트로픽 응답 선도 왜곡 옥신 그라데이션 패턴 결과.
이 논문에서, 방법이 제공된다 PD 조절에 관여하는 새로운 후보 유전자를 탐색합니다. 이 callose 생합성 PD에 기여 주요 효소이기 때문에 AtGSL8 이러한 방법을 테스트하기 위해 모델 단백질로 사용 하였다. 때문에 녹 – 아웃 gsl8 돌연변이 체 (17)의 종묘 – 치사로, 덱사메타손 (덱스) -inducible RNAi의 라인은 이전에 게시 된 보고서 (15)에 따라 사용되었다. 여기서 제공 전략은 PD SEL 제어 배축 트로픽 응답에 관련되는 유전자를 선별하도록 구성 될 수있다.
Protocol
Representative Results
Discussion
이 원고에서 전략으로 인해 따라서, PD SEL이 자세히 설명되어 변경된 PD의 callose과에 phototropic 및 gravitropic 응답에 결함이 돌연변이 / 과발현 라인을 화면합니다. PD callose의 합성 및 분해는 주로 callose 신타 제와 β-1,3- Glucanases함으로써 달성되지만, 이들 효소의 조절은 여러 요인에 의해 상향 조절된다. 이러한 상류 요인 또는 직접 PD 조절에 관여하는 후보를 검색하려면, 우리는 선별이 방법을 설정했…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 연구는 한국 연구 재단 (NRF-2015R1A2A1A10053576)에서 지원하고, 차세대 BioGreen 21 프로그램에서 연구비 (SSAC는 PJ01137901을 부여), 농촌 진흥청, 대한민국. RK, WS, ABB와 DK는 두뇌 한국 21 플러스 프로그램 (BK21 +)에 의해 지원되었다.
Materials
| HPTS (8-Hydroxypyrene -1,3,6-trisulfonic acid trisodium salt) | Sigma | H1529-1G | Fluorescent dye as symplasmic tracer |
| LE Agarose | Dongin-Genomic | GEL001-500G | Used for HPTS agarose block |
| Microwave oven | LG-Goldstar | Machine for boiling agarose gel | |
| 100 mL glass conical flask | Dong Kwang | A0205 | Used to boil HPTS agarose gel |
| Petri Dish (35×10 mm) | SPL life sciences | SPL10035 | Used to make HPTS agarose blocks and wash plant samples |
| Microscope cover slides and glass slides (24 x 50 mm) | Marienfeld Laboratory Glassware | 101222 | Used for HPTS agarose blocks and microscopic sample preparation |
| MS medium plates 125 x 125 x 20 mm | SPL life sciences | SPL11125 | Plates to make MS agar medium |
| Scissors | Germany Stainless | HSB 942-11 | Used to excise hook region of plant samples |
| Murashige and Skoog (MS) basal salt mixture | Duchefa | P10453.01 | MS medium including vitamins. |
| (N-morpholino) ethanesulfonic acid (MES) monohydrate | Bioshop | 3G30212 | To make MS media. |
| Plant agar | Duchefa | P1001.1000 | To solidify MS media. |
| Autoclave | ALP | CL-40L | |
| Shaker | Wise Mix | SHO-1D | To wash off the aniline blue staining buffer and HPTS dye in a placid way. |
| 1 ml Blue tips | Sorenson | 10040 | |
| 1 ml pipette | BioPette | L-1101-2 | |
| Surgical tape | MIcropore | 1530-0 | To seal the MS plate |
| Aniline blue (Methyl blue) | Sigma | M5528-25G | Used to prepare aniline blue staining buffer. |
| Glycine | Bioshop | GLN001 | Used to prepare aniline blue staining buffer. |
| DDG | Sigma | D8375-1G | Used for the inhibition of callose synthases. |
| Confocal microscope | Olympus | FV1000MPE SIM | To check aniline blue staining and HPTS dye loading result. |
| Stirrer | I lab | K400 | To mix media solution. |
| Aluminium foil | SW cooking foil | To wrap plates in a dark condition. | |
| Sodium hypochlorite | Samjin Industry | To surface-sterilized seeds |
Referências
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