Summary

Fluorescence microscopie dépistage et séquençage de prochaine génération: des outils utiles pour l'identification des gènes impliqués dans des organites intégrité

Published: April 13, 2012
doi:

Summary

Une quête fondamentale en biologie cellulaire est de définir les mécanismes qui sous-tendent l'identité des organites qui rendent les cellules eucaryotes. Nous proposons ici une méthode pour identifier les gènes responsables de l'intégrité morphologique et fonctionnelle des organites de plantes en utilisant la microscopie à fluorescence et des outils de séquençage de prochaine génération.

Abstract

Ce protocole décrit une microscope à fluorescence sur le dépistage des plants d'Arabidopsis et décrit comment cartographier des mutations récessives qui modifient la distribution subcellulaire d'un marqueur fluorescent spécifique marqué dans la voie de sécrétion. Arabidopsis est un puissant modèle biologique pour les études génétiques en raison de sa taille du génome, temps de génération, et la conservation des mécanismes moléculaires chez les royaumes. Le tableau génotypage comme une approche à la carte de la mutation en alternative à la méthode traditionnelle basée sur des marqueurs moléculaires est avantageuse car elle est relativement rapide et peut permettre à la cartographie de plusieurs mutants dans un laps de temps très court. Cette méthode permet l'identification des protéines qui peuvent influer sur l'intégrité de tout organite dans les plantes. Ici, comme un exemple, nous proposons un écran pour cartographier les gènes importants pour l'intégrité du réticulum endoplasmique (RE). Notre approche, toutefois, peut être facilement étendu à d'autres organites des cellules végétales(Voir par exemple 1,2), et représente donc une étape importante vers la compréhension de la base moléculaire qui régit d'autres structures subcellulaires.

Protocol

1. EMS traitement Graines d'Arabidopsis thaliana sont mutagenèse utilisant comme agent de mutagène méthanesulfonate d'éthyle (EMS) 3,4, ce qui induit dans le génome de C-à-T changements qui en résultent en C / G à T / A mutations 5-7. Peser 0,8 g de graines d'Arabidopsis (~ 40,000 graines) portant le marqueur fluorescent organite (plus précisément, dans cette étude ssGFPHDEL (séquence signal-GFP-HDEL tétrapeptide) a été uti…

Discussion

Ici, nous décrit une microscopie confocale d'un dépistage pour l'identification des mutants endomembranaire. Cette approche peut être facilement étendu pour d'autres organites de la cellule pour laquelle des marqueurs spécifiques de protéines fluorescentes sont disponibles. L'écran est basée sur l'identification de mutants qui montrent une répartition aberrante du marqueur fluorescent, soit dans l'organite cible ou à organites qui ne sont pas censé contenir le marqueur. Respectivement,…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Nous reconnaissons le soutien de la Chimie, Géosciences et Biosciences Division, Bureau des sciences fondamentales de l'énergie, Bureau de la science, US Department of Energy (numéro de la subvention DE-FG02-91ER20021) et la National Science Foundation (MCB 0948584) (FB). Nous sommes reconnaissants à Mme Karen Bird pour l'édition du manuscrit.

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

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Cite This Article
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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