Summary

Microscopia a fluorescenza-Screening e sequenziamento di prossima generazione: Strumenti utili per l'identificazione di geni coinvolti in organelli Integrity

Published: April 13, 2012
doi:

Summary

Una ricerca fondamentale in biologia cellulare è quello di definire i meccanismi che sono alla base l'identità degli organelli che rendono le cellule eucariotiche. Qui vi proponiamo un metodo per identificare i geni responsabili per l'integrità morfologica e funzionale degli organelli vegetali usando la microscopia a fluorescenza e di nuova generazione strumenti di sequenziamento.

Abstract

Questo protocollo descrive un microscopio a fluorescenza basato su uno screening di piantine di Arabidopsis e descrive come mappare le mutazioni recessive che alterano la distribuzione subcellulare di uno specifico tag marker fluorescente in via secretoria. Arabidopsis è un potente modello biologico per gli studi genetici a causa della sua dimensione del genoma, tempo di generazione, e la conservazione dei meccanismi molecolari tra i regni. La matrice genotipizzazione come un approccio per mappare la mutazione in alternativa al metodo tradizionale basato su marcatori molecolari è vantaggiosa poiché è relativamente veloce e può consentire la mappatura dei diversi mutanti in un lasso di tempo molto breve. Questo metodo consente l'identificazione di proteine ​​che possono influenzare l'integrità di eventuali organello nelle piante. Qui, come esempio, si propone una schermata per mappare geni importanti per l'integrità del reticolo endoplasmatico (ER). Il nostro approccio, tuttavia, può essere facilmente estesa ad altri organelli cellulari vegetali(Si veda per esempio 1,2), e rappresenta quindi un passo importante verso la comprensione delle basi molecolari che regolano le altre strutture subcellulari.

Protocol

1. EMS Trattamento Semi di Arabidopsis thaliana sono mutagenizzato utilizzando come agente mutageno metano solfonato di etile (EMS) 3,4, che induce nelle C-to-T genoma cambi derivanti in C / G a T / A mutazioni 5-7. Pesare 0,8 g di semi di Arabidopsis (circa 40.000 semi) che trasportano il marcatore fluorescente organello (specificamente, in questo studio ssGFPHDEL (sequenza segnale-GFP-HDEL tetrapeptide) è stato usato come marcatore ER). …

Discussion

Qui descritto un microscopio confocale a base di screening per l'identificazione dei mutanti endomembrane. Questo approccio può essere facilmente estesa ad altri organelli della cella per cui specifici marcatori proteici fluorescenti sono disponibili. Lo schermo si basa sulla individuazione di mutanti che mostrano una distribuzione aberrante del marcatore fluorescente o in organello bersaglio o organelli che non dovrebbero contenere il marcatore. Rispettivamente, questi mutanti rappresentano popolazioni in cui è c…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Riconosciamo sostegno da parte Scienze Chimiche, Geoscienze e Biosciences Division, Office of Basic Sciences Energy, Office of Science, US Department of Energy (numero Premio DE-FG02-91ER20021) e National Science Foundation (MCB 0.948.584) (FB). Siamo grati a Bird sig.ra Karen per l'editing del manoscritto.

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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