We thank Yumeng (Helen) Xia (Rutgers University) for manuscript editing. The work on BASL polarity formation is supported by grants from the U.S. National Institute of General Medical Sciences to J.D. (R01GM109080) and Rutgers University.

1. 플라스미드 건설 <ol><li> 이전 1,6 설명 된대로 기술을 복제하여 구조를 생성합니다. <ol><li> 제 BASL의 ​​코딩 서열을 증폭하기 위하여 적절한 프라이머 높은 충실도 DNA 폴리머 라제를 사용하고 YDA MPK6와 입력 벡터에 그들을 서브 클론. 7 상세한 프로토콜을 찾을 수 있습니다. </li><li> (각각 DNmpk6 8 DNyda 4) MPK6 및 YDA 지배적 음수 버전을 생성하기 위해 주형으로 MPK6 및 YDA의 엔트리 플라스미드를 사용하여 부위 특이 적 변이 법 9 점 돌연변이를 도입. </li></ol></li><li> pH35CG (10)에 BASL를 통합하는 표준 LR (attL X의 ATTR 재조합) 반응 (7 자세한 절차)를 실시, 담배 과도 분석을위한 구조를 구축하기 위해, DNyda 및 pXNGW에 DNmpk6 및 pXCGW은 각각 11 벡터. <ol><li> 효소 분해 및 시퀀싱에 의해 생성 된 플라스미드를 확인합니다. 일단이야uccessful, 아그로 박테 리움이 변형 GV3101 12 투메 파시 엔스로 진 구조를 변화시키고이 28 ° C에서 선택 접시에 그들을 성장 - 삼일. </li></ol></li></ol> 아그로 박테 리움 침투 솔루션의 2. 준비 <ol><li> 구축 pH35CG, pXNGW 및 pXCGW 100 ㎍ / ㎖의 루리아 - 베르 타니 (LB) 적절한 항생제 배지 10 ml의 몇 가지의 갓 변환 아그로 박테 리움의 식민지를 접종 (겐타 마이신 25 ㎍ / ml의 리파 마이신 25 ㎍ / ml의 스펙 티노 마이신, 같은 농도 P19에 대한 카나마이신 50 μg의 / ㎖와 겐타 마이신과 리파 마이신 (유전자 침묵에 대한 단백질을 표현) 13. </li><li> 약 16 시간 동안 200 rpm으로의 속도로 28 °의 C 통에 아그로 박테 리움 문화를 성장 후 (1.5 도달 할 것으로 추정 - 1.8)을 OD (600) 측정 (그림 2A-B)를. 10 분 동안 2,500 XG에 문화를 스핀 다운. 다시 중단하고 워싱턴의 MgCl 2 10 밀리미터 (침투 솔루션)와 세포 펠렛을 쉬. </li><li> 다시 배양을 스핀 다운하고, 최종 OD = 0.5 (600) (도 2C-D)에 도달하는 침투 용액의 적당량 펠릿을 다시 일시. 3 시간 - 식물에 침투하기 전에 1 시간 동안 실온에서 세포 혼합물을 떠난다. 이 단계는 세포의 항상성을 유지하는 데 도움이됩니다. </li></ol> 3. 담배 공장 및 리프 주입 <ol><li> 잎 주입 (16 시간 조명 / 8 시간 - 어둠의 사이클 23 ° C) 표준 식물 성장 챔버 5 주령 14-4 성장 담배 식물 (담배 속의 benthamiana)를 사용합니다. 참고 :이 단계에서 담배 식물은 일반적으로 6 잎 (2 대 2, 중, 2 작은)가 있습니다. 두 개의 중간 크기의 잎은 잎 주입합니다 (두 개의 작은 사람들은 종종 너무 젊은있는 동안 두 개의 큰 것들, 너무 오래)에 대한 최적이다. </li><li> 침투 하루 전에 tobac 물을공동 식물은 토양을 포화합니다. </li><li> 3 시간 - 침투 날, 1 어둠 속에서 식물을 사전 품어. 이 단계는 잎 표피 세포 내로 관통 할 때 크게 아그로을 용이하게 표피에 기공이 넓게 열 수있다. </li><li> , 잎을 날짜로 표시된 색 테이프를 플래그를 사용하는 것은 침투합니다. 마크 영역은 검은 색 두꺼운 샤피 침투한다 (선택하며 침투 지역은 감염 후 볼 수 있습니다.). </li><li> 아그로 박테 리움 재 현탁액의 동일한 볼륨을 가지고 부드러운 소용돌이 (그림 2E)에 의해 100 × 15mm 페트리 접시에서 그들을 섞는다. 주 : 우리의 경우에는 CFP-BASL 1 ㎖, 1-DNyda nYFP ml의 DNmpk-cYFP 1 ㎖와 P19 1 ㎖를 혼합 하였다. </li><li> 침투하는 과정에서, 침투 혼합물은 3 ㎖의 무 바늘 주사기를 충전 (1-2 ㎖) 및 담배 잎 (도 2F)의 바닥면 (축외)로 누른다. 침투 있지만, 그것은 도움이됩니다푸시 한 손을 사용하고, 다른 한편으로 부드럽게 (가압력 대해 향축) 상부 측을 지원한다. 주 : 침투 혼합물을 성공적으로 주입되면, 감염된 지역 표피에서 쉽게 인식 될 것이다. 그러나, 침투로 인해 거친 주입 (조직 손상) 또는 불충분 한 푸시 (액체가 침투)에 실패 할 수 있습니다. 각 테스트를 위해, 우리는 (다른 식물에서) 두 개의 독립적 인 잎에 두 개 이상의 주사를 제안한다. </li><li> 다시 성장 챔버에 감염된 식물을 배치합니다. 일반적으로 단백질 표현은 48 시간 다음 침투 후 검출된다. </li></ol> 4. 공 촛점 이미징 <ol><li> (- 4 디스크 / 영역이 생성 될 수 일반적으로 3) (그림 2G) 48 시간 포스트 침투에서 주입 된 지역에서 잎 디스크를 절제하는 홀 펀칭기를 사용합니다. 부드럽게 물 방울을 슬라이드 (위쪽 배축 측)에 잎 디스크를 전송하고 마운트 핀셋을 사용합니다. 너무하겠다 눌러 피커버 슬립에 d를 압착 / 손상된 세포는 공 초점 현미경 (그림 2H)에서 잘 표시되지 않습니다 때문이다. </li><li> 촛점 촬상 전에, 발현 수준을 확인하기 위해 에피 형광 화합물 현미경에 장착 된 시료를 검사한다. 참고 : 우리의 경험에 기초하여, 중간 발현 표시 셀 가장 공 초점 현미경으로 표현된다. </li><li> 공 초점 현미경에 40X (NA 1.3) 렌즈로 시작합니다. 형광 단백질의 중간 레벨을 발현하는 세포를 중심으로 유지되도록 슬라이드를 원하는 위치로 조정한다. CFP와 YFP의 여기 / 발광 스펙트럼은 458 nm의 /이다 480-500 nm의 514 나노 미터 / 520 - 각각 540 nm의,. </li><li> 이미지가 다음 가장 균형 잡힌 형광 강도 / 노이즈 비율에 대한 레이저 강도 및 스마트 게인을 조정 미리 볼 수있는 &quot;라이브&quot;버튼을 활성화합니다. 이미징 품질을 향상 주사 픽셀 및 / 또는 프레임 / 라인 평균 증가한다. 마지막으로, 정말이에요에 초점 노브를 조정채널 중간 초점면과 이미지를 데리고 &quot;캡처&quot;를 클릭합니다. 참고 : CFP와 YFP 이미지 또는 각각 &quot;순차적&quot;스캔 모드의 옵션을 해제 확인하여 순차적으로 또는 동시에 캡처 할 수 있습니다. </li><li> Z-돌기 세포의 심층보기를 원할 때, 주사 범위의 깊이를 정의하고, &quot;XYZ&quot;촬상 모드를 선택 (10-15 μm의)과 타겟 셀의 상단과 하단까지의 이미지를 수집 할 . 선택 .TIFF 파일로 &quot;이름 바꾸기&quot;수출 이미지에 이미지 파일을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하여 라이카 소프트웨어를 사용하여 얻은 이미지를 컴파일합니다. </li><li> 이미지 30 - 정량 분석​​을위한 40 세포. </li></ol> 5. 이미지 처리 및 정량 분석 <ol><li> 이미지를 처리​​하고 정량을 실시 피지 소프트웨어 (http://fiji.sc/Fiji)를 사용합니다. <ol><li> 형광 강도의 그래프를 플롯. <ol><li> 더 CFP / YFP 표현인지 여부를 시각화하는 방법균일 분포, 셀 주변을 따라 CFP 및 YFP의 신호 강도를 보여 피지를 사용한다. 이를 위해 먼저 피지는 다음 이미지를 시작하려면 &quot;파일&quot;및 &quot;열기&quot;를 선택하여 실행합니다. 도구 메뉴에서 &quot;라인&quot;을 클릭하고 마우스 오른쪽 버튼을 클릭 해 &quot;분단 라인&quot;을 선택합니다. 관심 영역을 결정하고, CFP 또는 YFP 신호 (그림 3A-C)를 추적하는 셀 주변을 따라 선을 그립니다. 주 : 피지가 분할 선을 따라 절대 형광 강도 값을 측정한다. </li><li> 분할 선을 따라 CFP / YFP의 수준을 나타내는 위치와 강도 값으로 그래프를 생성하는 드롭 다운 메뉴 &quot;분석&quot;과 &quot;플롯 프로필&quot;을 선택합니다. 원하는 경우, 유사한 강도 그래프를 생성하는 엑셀이나 다른 그래픽 소프트웨어에 (메뉴 &quot;복사&quot;를 선택하여) 강도 값을 중복. </li></ol></li><li> 극성의 정도를 정량화. <ol><li> 약 20 represen를 수집3 복제 실험에서 tative 세포는 담배 세포에서 CFP와 YFP의 극성의 정도를 평가합니다. (L로서 정의) 낮은 형광 강도 이상 (H로 정의)이 높은 형광 강도의 비에 기초하여 극성도를 계산한다. 주 : 정량 방법은도 3에 설명한다. <ol><li> 가 H와 L 값을 측정하기 위해, &quot;측정&quot;을 드롭 다운 메뉴에서 &quot;분석&quot;을 선택한 후, 선택, 클릭 (전술) 셀 주변의 관심 영역에 따라 분할 선을 그립니다. 는 &quot;결과&quot;창이 뜨면, 사용 정량을 수행하기 위해 값을 &quot;평균&quot;. </li><li> 예를 들어, CFP와 YFP의 비교적 균일 한 표현을 표시하는 세포에서, CFP-BASL (그림 3A) 또는 YFP는 측정하여 H와 L의 값을 구 DNyda-nYFP 및 DNmpk6-cYFP (그림 3B)의 공동 발현에서 보완 이 무작위로 동일한 길이로 주변 세그먼트를 선택했습니다. </li> &lt;리&gt;이 경우, 형광 단백질의 명확한 극성 축적을 나타내는 세포로부터, CFP-BASL, DNyda-nYFP 및 DNmpk6-cYFP (도 3c)의 공동 발현은 농축 된 형광 신호와 상기 주변 영역에서 H 값을 수집 저 / 아니오 형광 축적 지역에서 LS. </li><li> 정규 분포에 대한 (20) 함께 세포 시험에서 H / L의 결과 비율 수영장. (정규 분포의 경우) 학생 t 테스트에 의해 P 값 또는 (비 정규 분포의 경우) 콜 모고 로프 - 스 미르 노프 (KS) 테스트를 계산합니다. </li></ol></li></ol></li></ol></li></ol>

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관심 없음 충돌 선언하지 않습니다.

일반 사용 및 신호 전달에 대한 담배 과도 식 시스템의 가능한 수정 : 형광 단백질의 과발현 (FP)는 성공적으로 식물 세포에서 단백질의 세포 내 지역화의 빠른 검사를 위해 사용 된 담배 표피에있는 단백질을 -tagged. 그러나, 란타 단백질 복합체의 동적 시그널링 분포를 연구하기 때문에 복잡한 세포 내 컨텍스트 과도 단백질 - 단백질 상호 작용 및 신호 전달 사건 어려운 주제이다. 이 문제를 해결하기 위해, 우리는 MAPK 신호 이벤트를 검사 할 BiFC 시스템을 이용했다. 공동 발현 YDA-nYFP 및 MPK6-cYFP을 회수하여 YFP 신호는 MAPK 신호 중계의 활성화는 세포막에서 발생할 수있는 것으로 나타났다. 그것은하는 것이 이상적 일 것이다 공동 명시 형광 YDA 및 MPK6는 애기 장대에서 생체 내에서 동적 MAPK 신호를 검사하는 태그. 그러나 GE의형질 전환 식물체를 nerating 둘 이상의 구조가 요구되는 경우에 특히, 시간 소모적이다. 담배 세포에서 단백질 일시적 발현은 애기 장대 또는 다른 식물의 생체 내 발현에 대한 빠른 예비 테스트 할 수 있습니다. 담배 일시적 발현 시스템을 제공하지만, 쉽게 형질 전환 식물체를 생성함으로써 달성 될 수없는 또 다른 이점은 최대 4 또는 5 융합 단백질을 동시에 공동 발현 및 조합이 달성 될 때, 공 초점 현미경에 의해 검사 될 수 있다는 것이다. 식물 세포에서 MAPK 신호를 조사 담배 상피 세포를 사용하는 또 다른 신호 경로 및 다른 환경 조건에서 구현 될 수있다. 발현 세포 로컬 H 2 O 2 애플리케이션 (a MAPK 신호 자극)으로 처리 될 때, 예를 들어, YDA-MAPK의 상호 작용의 강도 또는 위치를 바꿀 것인가? 이러한 분석은 빠르게 설계 사양을 충족하기 위해 수행 될 수있다IFIC 질문. 여러 구성원이 MAPK 카세트의 각 계층에 존재 (3 - 일반적으로 4 계층),하지만 어떻게 신호 특이 식물 또는 다른 시스템에서 달성은 크게 알려지지 않은 남아있다. MAPKs와 MAPKKs 또는 MAPKKs으로 MAPKKKs의 상이한 조합함으로써, 담배 일시적 발현 시스템뿐만 아니라 단백질 - 단백질 상호 작용의 상대적으로 대규모의 분석뿐만 아니라, 식물 세포에서의 신호 흐름의 공간적 구성을 허용한다. 단백질 양극화의 조사를위한 공동 발현과 BiFC 분석을 사용자 정의 : 세포 생물학의 한 오랜 근본적인 문제는 보편적 인 신호 전달 경로는, 예를 들어, MAPKs가 특정 발달 단계에서 또는 특정 환경 조건에서 자신의 특이성을 달성하는 방법이다. 공동 발현 담배 세포에서 YDA과 MPK6의 BiFC 구성 요소와 극성 단백질 BASL은 우리가 YDA-MAPK의 상호 작용 및 신호가 공간적으로되어 있는지 다시 D를 설명 할 수있다BASL의 ​​존재, 기공 ACD 동안 특정 극성 단백질에 의해 istributed. 따라서, YDA-MAPK 신호 특이성 세포 극성 비대칭 분열 촉진 BASL과의 상호 작용에 의해 달성 될 수있다. 그것이 보편적 현상되지는 않지만, 대부분의 단백질은 불균일 식물 세포에 분포 될 것으로 밝혀졌다 예 작게는 GTPase ROP들 (15), 옥신 effluxer의 PIN 단백질 (16) 및 레귤레이터 (17) 붕소, 컨베이어 (18) 알려지지 않은 단백질 (OCTOPUS 19 , POLAR (20), 및 BRX 21). 이 프로토콜은 특정 단백질 편광 경로에 유전 적 또는 물리적 파트너를 검색하기위한 것이 아닙니다, 그러나 가능성의 ROP, 핀 또는 다른 사람들과 상호 작용하는 단백질이 식물 세포의 극성 복합체를 형성 할 수 있는지 여부를 테스트하는 데 유용 할 것이다. 담배 세포를 이용한 편광 이벤트를 시뮬레이션 할 때 그러나, 하나는 그 합병증을 알아 두셔야합니다분석법 발생할 수 있습니다. 이상의 성분이 분석에서 수용 될 수있는 것보다 요구되는 경우, 예를 들어, 애기 편광 이벤트 특히 담배 세포에서 효과적으로 요약 될 수 없다. 담배 배경은, 반드시 검사중인 단백질 유래의 미지의 분자는 편광을 유도 이벤트에 관련 될 수있다. 따라서, 담배 엄격한 제어 실험을 설정하고 애기이나 식물의 데이터를 확인하는 것이 필수적이다. 첫째, 녹색과 건강한 담배 식물이 사용되어야한다 : 중요한 요소는 실험에 성공합니다. 정량화는 각종 셀로부터 데이터를 풀링 할 필요가 분석하기 때문에, 지속적으로 건강한 세포와​​ 담배 식물 번성 사용하는 것이 중요하다. 둘째, 중간 단백질 수준을 발현하는 세포를 공 초점 화상에 대해 사용되어야한다. 낮은 발현 수준은 시험을위한 충분한 단백질 발현 및 포화 L를 제공 할 수있다evels은 편광 / 전위 효과를 마스크 것입니다.

단백질은 예측할 수없는 셀룰러 환경에서 발생하는 거의 모든 생물학적 과정에서 중추적 인 역할을 복잡한 계층 적 네트워크와 양식 단지 내에서 상호 작용한다. 그러나 성장 반응에 공장 개발에서, 단지 신속뿐만 아니라 효율적으로 세포 내 수준에서 이러한 동적 신호 이벤트를 식별하고 모니터링 할 수 없습니다 편리한 도구의 부족이 있었다. 담배 잎 표피에 과도 단백질 발현 시스템은 살아있는 세포에 형광 단백질을 시각화 장점을 호소하고있다. 이 시스템은 번역 후 단백질 수정 및 단백질 지역화의 빠른 검사를 수 반 생체 조건을 제공합니다. 보완적인 YFP 신호를 조사함으로써, 이분자 형광 상보성 (BiFC) 분석은 식물 세포에서 단백질 - 단백질 상호 작용의 가능성을 알린다. 다른 방법, 예를 들어, 효모 두 하이브리드 (Y2H)와 공동 비교-immunoprecipitation은 (주-IP), BiFC는 단백질 - 단백질 상호 작용이 세포 내 수준에서 발생할 수있는 구획을 시각화하는 강력한 수단을 제공한다. 비대칭 세포 분열 (ACD)는 조직 / 기관의 형성을위한 새로운 유형의 세포를 생성하는 동안 세포 집단 줄기 유지 때문에 진핵 다세포 촉진하는 필수 불가결 한 장치이다. 애기 기공 발전 플랜트에서 ACD 연구를위한 모델 시스템으로 사용되고있다. 전구체 세포 meristemoid 머더 셀은 비대칭 나누고로 분화 할 수있다 (그리고 기공 계통 접지 셀 (SLGC) (가드 셀의 쌍으로 종료하기 전에 셀 형상 분열 줄기 겪게)와, meristemoid 두 가지 딸세포를 생산 제산 포장 셀), 각각 (그림 1). 기공 ACD에서, 기공 리니지에서 비대칭의 신규 단백질 속보 (BASL은)의 inc하는 분할 비대칭를 구동하기 위해 premitotically 편광lude 물리적 비대칭 세포 운명 비대칭 1. MAPKKK 요다와 MAPKs, MPK3 6로 구성된 MAPK 캐스케이드는 기공 분할 패턴과 운명 채택 2, 3, 4, 5에 대한 핵심이다. 최근 장 등. ACD 6 기공 애기 장대에서 YDA-MAPK 신호 전달 경로에 극성 단백질 BASL를 연결. 정규 요다-MAPK 경로는 MPK3 / 6를 통해, BASL을 인산화 및 편광을 활성화합니다. 인산화 BASL 발판으로 기능과 요다 (YDA) 및 MPK3 / 6 모집은 단백질 복합체를 형성하고 세포 피질 (6)의 신호를 집중합니다. MAPK 구성 요소 및 BASL과 YDA-MAPK 경로 사이의 긍정적 인 피드백 루프의 양극화는 식물 세포에서 단백질 편광위한 새로운 메커니즘을 나타냅니다. 로컬 풍부한 MAPK 신호 밀접 기공 ACD 6 셀 운명의 분화 (그림 1) 연결되도록 가설된다. k 개의 중 하나이 모델을 지원 EY 실험 데이터는 BASL 6의 발현에 의해 유도 MAPKs의 공간 재배포을 보여 담배 분석에서왔다. MAPK 분자는 종종 셀 내부의 도처 발견 되었기 때문에 MAPK 신호가 발생하는 위치를 일반적으로, 모니터링하는 것은 용이하지 않다. 본 연구에서 우리는 신호 중계 발생 여기서 제안하는 상류와 하류 키나제들 사이의 상호 작용을 시각적으로 분할 YFP 시스템을 이용했다. 우리는 추가로 BiFC 시스템의 사용을 확장 공동 발현 (단백질 - 단백질 상호 작용을 암시) 스플릿 YFP 쌍이 제 단백질 (CFP는 태깅)를 갖추고 YFP 공간적 코에 의해 변조 될 수 있는지 여부를 어떻게 시각화 CFP 단백질을 표현했다. 그렇게함으로써 우리는 담배 epiderm의 셀 피질에서 편광 패턴에 균일하게 분포에서 YDA과 MPK6, 사이의 상호 작용의 공간 재구성을 유도 CFP-BASL의 ​​공동 발현을 보여 주었다알 세포. 이 시스템은 따라서 세포 내부 또는 외부 자극에 의해 도전시 조건 하에서 식물 세포의 동적 시그널링 이벤트를 모니터링하기 위해 개발 될 가능성이있다 (예를 들면, 다른 단백질, 화학적 응용 병원체 공격 또는 환경 변화 등의 공동 발현. ).

<table><tbody><tr><td>Phusion DNA polymerase</td><td>New England Biolabs</td><td>M0530S</td><td></td></tr><tr><td>pENTR/D/TOPO</td><td>Life Technologies</td><td>K2400-20</td><td></td></tr><tr><td>QuickChange II XL Site-directed Mutagenesis Kit</td><td>Agilent Technology</td><td>200521</td><td></td></tr><tr><td>LB broth</td><td>AMRESCO</td><td>J106-2KG</td><td></td></tr><tr><td>Bacto Agar</td><td>AMRESCO</td><td>J673-1KG</td><td></td></tr><tr><td>Gentamycin</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G3632-1G</td><td></td></tr><tr><td>Rifampicin</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>R3501-1G</td><td></td></tr><tr><td>Kanamycin</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>K4000-25G</td><td></td></tr><tr><td>Spectinomycin</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S4014-5G</td><td></td></tr><tr><td>MgCl&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M8266-100G</td><td></td></tr><tr><td>25 x 75 mm Slide</td><td>VWR</td><td>16004-382</td><td></td></tr><tr><td>24 x 50 mm Cover glass</td><td>VWR</td><td>48393-241</td><td></td></tr><tr><td>Laser scanning confocal microscope</td><td>Leica&amp;nbsp;</td><td>TCS SP5 II</td><td>LAS AF Lite software</td></tr><tr><td>40X objective lens</td><td>Leica</td><td>HCX&amp;nbsp;Plan APO&amp;nbsp;</td><td>HCX&amp;nbsp;Plan APO, NA 1.30</td></tr><tr><td>Centrifuge</td><td>Thermo Scientific</td><td>SORVALL 6+</td><td></td></tr><tr><td>Hole puncher</td><td>Staples</td><td></td><td></td></tr><tr><td>50 ml falcon tubes</td><td>Genesee Scientific</td><td>21-108</td><td></td></tr><tr><td>No. 5 Forceps</td><td>Canemco &amp;amp; Marivac</td><td>205EQA-Spec</td><td></td></tr></tbody></table>

imaging spatial reorganization of a mapk signaling pathway using the tobacco transient expression system

살아있는 세포의 동적 신호 이벤트의 시각화 도전하고있다. 우리는 식물 세포 내에서 신호 전달의 공간 분포를 모니터링하기위한 시험 단백질 - 단백질 상호 작용에서 설정된 일시적 발현 시스템 담배 표피 세포에 생체 분자 형광 상보성 (BiFC) 분석을 확대. 이러한 프로토콜에서는, 상호 작용 및 애기 MAPKKK 요다와 MAPK6 간의 시그널링은 세포막에서 발생한다는 표시하도록 BiFC 분석을 사용 하였다. 골격 단백질 BASL이 공동 발현되면 요다-MAPK 상호 작용 공간적 재분배 CFP-BASL와 공동 편광. 이 변형 담배 발현 시스템은 자국어 동적 변경 (이하 4 일) 및 형광 단백질 색 (적어도 3 개)의 복수를 수용 할 수있는 신호의 신속한 시험을 허용한다. 우리는 또한 단백질 분포 (비대칭 공간 지역화, 또는 &quot;양극화&quot;를 정량화하는 자세한 방법을 제시) 담배 세포입니다. 이 고급 담배 발현 시스템은 살아있는 식물 세포의 동적 시그널링 이벤트 퀵 테스트 널리 사용될 가능성을 가지고있다.

과민 MAPK 신호에 의해 유도되는 세포 사멸을 방지하기 YDA (DNyda) 및 MPK6 (DNmpk6)의 키나아제 비활성 버전 담배 세포에서 공동 발현 분석에 사용 하였다. 어느 BiFC도 CFP-BASL 자체 생성 된 불균일 한 분포 패턴 (그림 3A-B)에 의해 밝혀 DNyda과 DNmpk6 사이의 상호 작용. CFP-BASL가 DNyda-DNmpk6 상호 쌍에 도입 하였다 그러나, CFP와 YFP 신호 모두 높은 편광 방식 (도 3C)에 재분배 하였다. 이 재배포 BASL은 공간적으로 식물 세포에서 MAPK 신호 전달 경로를 다시 구성 할 YDA 및 MPK6와 상호 작용하는 것이 좋습니다. 포스 포 결핍 버전이 약한 활동 (6)을 보여 주었다 반면, 매우 강한 극성 생성 BASL의 포스 흉내 버전 : BASL의 인산화 상태는 MAPK 신호의 극성 정도에 차등 영향이 있습니다. 이러한 데이터는 우리의 작업 모델을 지원<html> BASL 세포 극성 (6)을 생성에서 YDA-MAPK 경로 사이의 긍정적 인 피드백 레귤레이션. <img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/53790/53790fig1.jpg" /> 기공 비대칭 세포 분열 애기 장대에서 (ACD) 중에 BASL-YDA-MPK6 극성 단지 그림 1. 다이어그램. 잎 표피에서 기공의 계보는 Meristemoid 어머니 세포 ACD 전구 세포가 될 확장 protodermal 세포에서 시작 (MMC를). MMC는 분할 결국 각각 기공 공변 세포 및 포장 세포로 분화 할 수있는 하나 Meristemoid 한 SLGC (기공 계통 접지 세포)를 생성하는 ACD를 겪는다. ACD에서 전구 세포 (MMC들)의 세포 외피에서 BASL이 MAPK 경로의 두 성분을 모집 상기 MAPKKK YDA 및 MAPK MPK6는 극성 복합체를 형성하고, 기공 ACD을 조절한다.톰 / 파일 / ftp_upload / 53790 / 53790fig1large.jpg &quot;대상 =&quot;_ 빈 &quot;&gt;이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오. <img alt="그림 2" src="/files/ftp_upload/53790/53790fig2.jpg" /> 담배 잎 표피에 주입 절차 그림 2. 다이어그램. (A)는 CFP-BASL을 품고 플라스미드를 변환, 아그로 박테 리움에 DNyda-nYFP, DNmpk6-cYFP 및 P19은 GV3101을 투메 파시 엔스과의 위에서 아래로 (각각의 선택 접시에 그들을 성장 에이). (B)는 하룻밤 성장을위한 액체 문화를 접종 (A)에서 식민지를 선택합니다. 회전 및 뜨는을 가만히 따르다에 의해 (C) 수확 세포. 짧게 피펫 및 펠릿을 세척 한 후, 다시 세포를 스핀 다운. (D) 다시 일시 중단 및 침투 용액으로 세포 펠렛을 희석 (참조 프로토콜) 최종 OD에게 = 0.5 (600)을 달성했다. (E)를 조심스럽게 제를 혼합전자 페트리 접시에 세포를 재 - 중단했다. (F)는 담배 잎의 배축 측에 침투 혼합물을 밀어 무 바늘 주사기를 사용합니다. (G) 침투 후 약 48 시간이, 잎은 공 촛점 이미징을위한 준비가되어 있습니다. 소비세 잎 디스크가 침투 지역 주위에 구멍 구멍을 뚫는와 세포를 감염 함유. 점선 원은 휴가 디스크를 절제 나타냅니다. (H) 공 촛점 이미징을위한 표준 슬라이드에 잎 디스크를 탑재 물을 사용합니다. 음영 지역의 상자 다이어그램은 담배에 주입 된 단백질은 편광 분석 나뭇잎 설명합니다. 단백질 크기는 규모에 있지 않습니다. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53790/53790fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 3" src="/files/ftp_upload/53790/53790fig3.jpg" /> 그림 3. 디스플레이 및 극성 형성의 부량. </str옹&gt; (AC) 공 촛점 이미지는 담배 표피 세포에서 CFP와 YFP의 개화를 표시합니다. 시안은 CFP의 발현을 나타냅니다. 노란색 YFP의 발현을 나타냅니다. 혼자 CFP-BASL의 (A) 과발현. (B) DNyda-nYFP 및 DNmpk6-cYFP의 공동 식입니다. 두 단백질이 상호 작용을 때 YFP 표현이 보완된다. (C) CFP-BASL, DNyda-nYFP 및 DNmpk6-cYFP의 공동 식입니다. 고르지 못한 분포 (극성) CFP와 YFP 모두에게 분명하다. 스케일 바 (AC)에서 = 50 μm의. (DF) 그래픽의 점선 (마젠타) (AC)을 따라 CFP / YFP 형광 강도를 플롯. 마젠타 색 삼각형 강도 플로팅에 사용되는 영역의 시작과 끝 지점을 표시합니다. 담배 세포에서 극성의 정도를 정량화는 아래에 표시됩니다. 개화 강도의 값 (낮은 높은 및 L에 대한 H)는 빨간색 다 함께 추적 영역에서 피지에 의해 측정 및 수집(AC)에서 선을 흘렸다. 각 샘플의 경우, 20 셀의 값이 유의 테스트에 평균있다. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53790/53790fig3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>

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Imaging Spatial Reorganization of a MAPK Signaling Pathway Using the Tobacco Transient Expression System

At the subcellular level, signaling events are dynamically modulated by developmental and environmental cues. Here we describe a protocol that employs the tobacco transient expression system to monitor dynamic protein-protein interaction and to disclose spatial organization of signal transduction in plant cells.

담배 과도 식 시스템을 사용하여 MAPK 신호 전달 통로의 공간 개편 이미징

Visualization of dynamic signaling events in live cells has been a challenge. We expanded an established transient expression system, the biomolecular ...

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Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Biology

9.7K 조회수.  Rutgers, The State University of New Jersey. At the subcellular level, signaling events are dynamically modulated by developmental and environmental cues. Here we describe a protocol that employs the tobacco transient expression system to monitor dynamic protein-protein interaction and to disclose spatial organization of signal transduction in plant cells. 

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A Robotic Platform for High-throughput Protoplast Isolation and Transformation

Over the last decade there has been a resurgence in the use of plant protoplasts that range from model species to crop species, for analysis of signal transduction pathways, transcriptional regulatory networks, gene expression, genome-editing, and gene-silencing. Furthermore, significant progress has been made in the regeneration of plants from protoplasts, which has generated even more interest in the use of these systems for plant genomics. In this work, a protocol has been developed for automation of protoplast isolation and transformation from a &#39;Bright Yellow&#39; 2 (BY-2) tobacco suspension culture using a robotic platform. The transformation procedures were validated using an orange fluorescent protein (OFP) reporter gene (pporRFP) under the control of the Cauliflower mosaic virus 35S promoter (35S). OFP expression in protoplasts was confirmed by epifluorescence microscopy. Analyses also included protoplast production efficiency methods using propidium iodide. Finally, low-cost food-grade enzymes were used for the protoplast isolation procedure, circumventing the need for lab-grade enzymes that are cost-prohibitive in high-throughput automated protoplast isolation and analysis. Based on the protocol developed in this work, the complete procedure from protoplast isolation to transformation can be conducted in under 4 hr, without any input from the operator. While the protocol developed in this work was validated with the BY-2 cell culture, the procedures and methods should be translatable to any plant suspension culture/protoplast system, which should enable acceleration of crop genomics research.

A high-throughput, automated, tobacco protoplast production and transformation methodology is described. The robotic system enables massively parallel gene expression and discovery in the model BY-2 system that should be translatable to non-model crops.

높은 처리량 원형질체 분리 및 변환을위한 로봇 플랫폼

Over the last decade there has been a resurgence in the use of plant protoplasts that range from model species to crop species, for analysis of signal ...

연구

유전학

Transient Gene Expression in Tobacco using Gibson Assembly and the Gene Gun

In order to target a single protein to multiple subcellular organelles, plants typically duplicate the relevant genes, and express each gene separately using complex regulatory strategies including differential promoters and/or signal sequences. Metabolic engineers and synthetic biologists interested in targeting enzymes to a particular organelle are faced with a challenge: For a protein that is to be localized to more than one organelle, the engineer must clone the same gene multiple times. This work presents a solution to this strategy: harnessing alternative splicing of mRNA. This technology takes advantage of established chloroplast and peroxisome targeting sequences and combines them into a single mRNA that is alternatively spliced. Some splice variants are sent to the chloroplast, some to the peroxisome, and some to the cytosol. Here the system is designed for multiple-organelle targeting with alternative splicing. In this work, GFP was expected to be expressed in the chloroplast, cytosol, and peroxisome by a series of rationally designed 5&#8217; mRNA tags. These tags have the potential to reduce the amount of cloning required when heterologous genes need to be expressed in multiple subcellular organelles. The constructs were designed in previous work11, and were cloned using Gibson assembly, a ligation independent cloning method that does not require restriction enzymes. The resultant plasmids were introduced into Nicotiana benthamiana epidermal leaf cells with a modified Gene Gun protocol. Finally, transformed leaves were observed with confocal microscopy.

This work describes a novel method for selectively targeting subcellular organelles in plants, assayed using the BioRad Gene Gun.

깁슨 조립 및 유전자 총을 사용하여 담배 일시적인 유전자 발현

In order to target a single protein to multiple subcellular organelles, plants typically duplicate the relevant genes, and express each gene separately ...

환경과학

Live Cell Imaging of the TGF-	&beta;/Smad3 Signaling Pathway In Vitro and In Vivo Using an Adenovirus Reporter System

Transforming Growth Factor &#946; (TGF-&#946;) signaling regulates many important functions required for cellular homeostasis and is commonly found overexpressed in many diseases, including cancer. TGF-&#946; is strongly implicated in metastasis during late stage cancer progression, activating a subset of migratory and invasive tumor cells. Current methods for signaling pathway analysis focus on endpoint models, which often attempt to measure signaling post-hoc of the biological event and do not reflect the progressive nature of the disease. Here, we demonstrate a novel adenovirus reporter system specific for the TGF-&#946;/Smad3 signaling pathway that can detect transcriptional activation in live cells. Utilizing an Ad-CAGA12-Td-Tom reporter, we can achieve a 100% infection rate of MDA-MB-231 cells within 24 h in vitro. The use of a fluorescent reporter allows for imaging of live single cells in real-time with direct identification of transcriptionally active cells. Stimulation of infected cells with TGF-&#946; displays only a subset of cells that are transcriptionally active and involved in specific biological functions. This approach allows for high specificity and sensitivity at a single cell level to enhance understanding of biological functions related to TGF-&#946; signaling in vitro. Smad3 transcriptional activity can also be reported in vivo in real-time through the application of an Ad-CAGA12-Luc reporter. Ad-CAGA12-Luc can be measured in the same manner as traditional stably transfected luciferase cell lines. Smad3 transcriptional activity of cells implanted in vivo can be analyzed through conventional IVIS imaging and monitored live during tumor progression, providing unique insight into the dynamics of the TGF-&#946; signaling pathway. Our protocol describes an advantageous reporter delivery system allowing for quick high-throughput imaging of live cell signaling pathways both in vitro and in vivo. This method can be expanded to a range of image based assays and presents as a sensitive and reproducible approach for both basic biology and therapeutic development.

Here, we present a protocol for live cell imaging of TGF-&#946;/Smad3 signaling activity using an adenovirus reporter system. This system tracks transcriptional activity in real-time and can be applied to both single cells in vitro and in live animalmodels.

라이브 셀 이미징 TGF-β/Smad3 신호 통로 생체 외에서 그리고 Vivo에서 아 데 노 바이러스 기자 시스템을 사용 하 여

Transforming Growth Factor &#946; (TGF-&#946;) signaling regulates many important functions required for cellular homeostasis and is commonly found ...

암 연구학

Transient Expression in Nicotiana Benthamiana Leaves for Triterpene Production at a Preparative Scale

The triterpenes are one of the largest and most structurally diverse families of plant natural products. Many triterpene derivatives have been shown to possess medicinally relevant biological activity. However, thus far this potential has not translated into a plethora of triterpene-derived drugs in the clinic. This is arguably (at least partially) a consequence of limited practical synthetic access to this class of compound, a problem that can stifle the exploration of structure-activity relationships and development of lead candidates by traditional medicinal chemistry workflows. Despite their immense diversity, triterpenes are all derived from a single linear precursor, 2,3-oxidosqualene. Transient heterologous expression of biosynthetic enzymes in N. benthamiana can divert endogenous supplies of 2,3-oxidosqualene towards the production of new high-value triterpene products that are not naturally produced by this host. Agro-infiltration is an efficient and simple means of achieving transient expression in N. benthamiana. The process involves infiltration of plant leaves with a suspension of Agrobacterium tumefaciens carrying the expression construct(s) of interest. Co-infiltration of an additional A. tumefaciens strain carrying an expression construct encoding an enzyme that boosts precursor supply significantly increases yields. After a period of five days, the infiltrated leaf material can be harvested and processed to extract and isolate the resulting triterpene product(s). This is a process that is linearly and reliably scalable, simply by increasing the number of plants used in the experiment. Herein is described a protocol for rapid preparative-scale production of triterpenes utilizing this plant-based platform. The protocol utilizes an easily replicable vacuum infiltration apparatus, which allows the simultaneous infiltration of up to four plants, enabling batch-wise infiltration of hundreds of plants in a short period of time.

Transient Expression in Nicotiana Benthamiana Leaves for Triterpene Production at a Preparative Scale

Transient heterologous expression of biosynthetic enzymes in Nicotiana benthamiana leaves can divert endogenous supplies of 2,3-oxidosqualene towards the production of new high-value triterpene products. Herein is described a detailed protocol for rapid (5 days) preparative-scale production of triterpenes and analogs utilizing this powerful plant-based platform.

Nicotiana Benthamiana 에 과도 식 보관 생산 대리점 규모에 대 한 나뭇잎

The triterpenes are one of the largest and most structurally diverse families of plant natural products. Many triterpene derivatives have been shown to ...

생화학

Light-mediated Reversible Modulation of the Mitogen-activated Protein Kinase Pathway during Cell Differentiation and Xenopus Embryonic Development

Kinase activity is crucial for a plethora of cellular functions, including cell proliferation, differentiation, migration, and apoptosis. During early embryonic development, kinase activity is highly dynamic and widespread across the embryo. Pharmacological and genetic approaches are commonly used to probe kinase activities. Unfortunately, it is challenging to achieve superior spatial and temporal resolution using these strategies. Furthermore, it is not feasible to control the kinase activity in a reversible fashion in live cells and multicellular organisms. Such a limitation remains a bottleneck for achieving a quantitative understanding of kinase activity during development and differentiation. This work presents an optogenetic strategy that takes advantage of a bicistronic system containing photoactivatable proteins Arabidopsis thaliana cryptochrome 2 (CRY2) and the N-terminal domain of cryptochrome-interacting basic-helix-loop-helix (CIBN). Reversible activation of the mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling pathway is achieved through light-mediated protein translocation in live cells. This approach can be applied to mammalian cell cultures and live vertebrate embryos. This bicistronic system can be generalized to control the activity of other kinases with similar activation mechanisms and can be applied to other model systems.

Light-mediated Reversible Modulation of the Mitogen-activated Protein Kinase Pathway during Cell Differentiation and Xenopus Embryonic Development

This protocol describes an optogenetic strategy to modulate mitogen-activated protein kinase (MAPK) activity during cell differentiation and Xenopus embryonic development. This method allows for the reversible activation of the MAPK signaling pathway in mammalian cell culture and in multicellular live organisms, like Xenopus embryos, with high spatial and temporal resolution.

세포 분화 동안 미토 겐 활성 단백질 키나아제 경로의 광 매개 가역적 변조<em&gt; Xenopus</em&gt; 배아 발달

Kinase activity is crucial for a plethora of cellular functions, including cell proliferation, differentiation, migration, and apoptosis. During early ...

발생학

Co-expression of Multiple Chimeric Fluorescent Fusion Proteins in an Efficient Way in Plants

Information about the spatiotemporal subcellular localization(s) of a protein is critical to understand its physiological functions in cells. Fluorescent proteins and generation of fluorescent fusion proteins have been wildly used as an effective tool to directly visualize the protein localization and dynamics in cells. It is especially useful to compare them with well-known organelle markers after co-expression with the protein of interest. Nevertheless, classical approaches for protein co-expression in plants usually involve multiple independent expression plasmids, and therefore have drawbacks that include low co-expression efficiency, expression-level variation, and high time expenditure in genetic crossing and screening. In this study, we describe a robust and novel method for co-expression of multiple chimeric fluorescent proteins in plants. It overcomes the limitations of the conventional methods by using a single expression vector that is composed of multiple semi-independent expressing cassettes. Each protein expression cassette contains its own functional protein expression elements, and therefore it can be flexibly adjusted to meet diverse expression demand. Also, it is easy and convenient to perform the assembly and manipulation of DNA fragments in the expression plasmid by using an optimized one-step reaction without additional digestion and ligation steps. Furthermore, it is fully compatible with current fluorescent protein derived bio-imaging technologies and applications, such as FRET and BiFC. As a validation of the method, we employed this new system to co-express fluorescently fused vacuolar sorting receptor and secretory carrier membrane proteins. The results show that their perspective subcellular localizations are the same as in previous studies by both transient expression and genetic transformation in plants.

We have developed a novel method for co-expressing multiple chimeric fluorescent fusion proteins in plants to overcome the difficulties of conventional methods. It takes advantage of using a single expression plasmid that contains multiple functionally independent protein expressing cassettes to achieve protein co-expression.

식물에는 효율적인 방법으로 여러 공상 형광 성 융해 단백질의 공동 식

Information about the spatiotemporal subcellular localization(s) of a protein is critical to understand its physiological functions in cells. Fluorescent ...

화학

Temporal Quantification of MAPK Induced Expression in Single Yeast Cells

The quantification of gene expression at the single cell level uncovers novel regulatory mechanisms obscured in measurements performed at the population level. Two methods based on microscopy and flow cytometry are presented to demonstrate how such data can be acquired. The expression of a fluorescent reporter induced upon activation of the high osmolarity glycerol MAPK pathway in yeast is used as an example. The specific advantages of each method are highlighted. Flow cytometry measures a large number of cells (10,000) and provides a direct measure of the dynamics of protein expression independent of the slow maturation kinetics of the fluorescent protein. Imaging of living cells by microscopy is by contrast limited to the measurement of the matured form of the reporter in fewer cells. However, the data sets generated by this technique can be extremely rich thanks to the combinations of multiple reporters and to the spatial and temporal information obtained from individual cells. The combination of these two measurement methods can deliver new insights on the regulation of protein expression by signaling pathways.

Two complementary methods based on flow cytometry and microscopy are presented which enable the quantification, at the single cell level, of the dynamics of gene expression induced by the activation of a MAPK pathway in yeast.

단일 효모 세포에서 MAPK 유도 표현의 시간적 정량화

The quantification of gene expression at the  single cell level uncovers novel regulatory mechanisms obscured in measurements  performed at the population ...

생물학

Protein-protein Interactions Visualized by Bimolecular Fluorescence Complementation in Tobacco Protoplasts and Leaves

Many proteins interact transiently with other proteins or are integrated into multi-protein complexes to perform their biological function. Bimolecular fluorescence complementation (BiFC) is an in vivo method to monitor such interactions in plant cells. In the presented protocol the investigated candidate proteins are fused to complementary halves of fluorescent proteins and the respective constructs are introduced into plant cells via agrobacterium-mediated transformation. Subsequently, the proteins are transiently expressed in tobacco leaves and the restored fluorescent signals can be detected with a confocal laser scanning microscope in the intact cells. This allows not only visualization of the interaction itself, but also the subcellular localization of the protein complexes can be determined. For this purpose, marker genes containing a fluorescent tag can be coexpressed along with the BiFC constructs, thus visualizing cellular structures such as the endoplasmic reticulum, mitochondria, the Golgi apparatus or the plasma membrane. The fluorescent signal can be monitored either directly in epidermal leaf cells or in single protoplasts, which can be easily isolated from the transformed tobacco leaves. BiFC is ideally suited to study protein-protein interactions in their natural surroundings within the living cell. However, it has to be considered that the expression has to be driven by strong promoters and that the interaction partners are modified due to fusion of the relatively large fluorescence tags, which might interfere with the interaction mechanism. Nevertheless, BiFC is an excellent complementary approach to other commonly applied methods investigating protein-protein interactions, such as coimmunoprecipitation, in vitro pull-down assays or yeast-two-hybrid experiments.

Formation of protein complexes in vivo can be visualized by bimolecular fluorescence complementation. Interaction partners are fused to complementary parts of fluorescent tags and transiently expressed in tobacco leaves, resulting in a reconstituted fluorescent signal upon close proximity of the two proteins.

담배 원형질체 및 잎에 이분자 형광 보완에 의해 시각 단백질 - 단백질 상호 작용

Many proteins interact transiently with other proteins or are integrated into multi-protein complexes to perform their biological function. Bimolecular ...

Lineage Tracing of Inducible Fluorescently-Labeled Stem Cells in the Adult Mouse Brain

A telomerase reverse transcriptase (Tert) lineage-tracing mouse line was developed to investigate the behavior and fate of adult tissue stem cells, by crossing the &#39;Tet-On&#39; system oTet-Cre mouse with a novel reverse tetracycline transactivator (rtTA) transgene linked to the Tert promoter, which we have demonstrated marks a novel population of adult brain stem cells. Here, administration of the tetracycline derivative doxycycline to mTert-rtTA::oTet-Cre mice will indelibly mark a population of cells that express a 4.4 kb fragment of the promoter region of the gene Tert. When combined the Rosa-mTmG reporter, mTert-rtTA::oTet-Cre::Rosa-mTmG mice will express membrane tdTomato (mTomato) until doxycycline treatment induces the replacement of mTomato expression with membrane EGFP (mGFP) in cells that also express Tert. Therefore, when these triple-transgenic lineage tracing mice receive doxycycline (the &#34;pulse&#34; period during which TERT expressing cells are marked), these cells will become indelibly marked mGFP+ cells, which can be tracked for any desirable amount of time after doxycycline removal (the &#34;chase&#34; period), even if Tert expression is subsequently lost. Brains are then perfusion-fixed and processed for immunofluorescence and other downstream applications in order to interpret changes to stem cell activation, proliferation, lineage commitment, migration to various brain niches, and differentiation to mature cell types. Using this system, any rtTA mouse can be mated to oTet-Cre and a Rosa reporter to conduct doxycycline-inducible &#34;pulse-chase&#34; lineage&#160;tracing experiments using markers of stem cells.

The ability to permanently mark stem cells and their progeny with a fluorophore using an inducible transgenic lineage tracing mouse line allows for spatial and temporal analysis of activation, proliferation, migration, and/or differentiation in vivo. Lineage tracing can reveal novel information about lineage commitment, response to intervention(s), and multipotency.

성인 마우스 뇌에서 유도성 형광 표지 줄기 세포의 계보 추적

A telomerase reverse transcriptase (Tert) lineage-tracing mouse line was developed to investigate the behavior and fate of adult tissue stem cells, by ...

신경과학

A Versatile Method for Mounting Arabidopsis Leaves for Intravital Time-lapse Imaging

The plant immune response associated with a genome-wide transcriptional reprogramming is initiated at the site of infection. Thus, the immune response is regulated spatially and temporally. The use of a fluorescent gene under the control of an immunity-related promoter in combination with an automated fluorescence microscopy is a simple way to understand spatiotemporal regulation of plant immunity. In contrast to the root tissues that have been used for a number of various intravital fluorescent imaging experiments, there exist few fluorescent live-imaging examples for the leaf tissues that encounter an array of airborne microbial infections. Therefore, we developed a simple method to mount leaves of Arabidopsis thaliana plants for live-cell imaging over an extended period of time. We used transgenic Arabidopsis plants expressing the yellow fluorescent protein (YFP) genefused to the nuclear localization signal (NLS) under the control of the promoter of a defense-related marker gene, Pathogenesis-Related 1 (PR1). We infiltrated a transgenic leaf with Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 (avrRpt2) strain (Pst_a2) and performed in vivo time-lapse imaging of the YFP signal for a total of 40 h using an automated fluorescence stereomicroscope. This method can be utilized not only for studies on plant immune responses but also for analyses of various developmental events and environmental responses occurring in leaf tissues.

A Versatile Method for Mounting Arabidopsis Leaves for Intravital Time-lapse Imaging

We report a simple and versatile method for performing fluorescent live-imaging of Arabidopsis thaliana leaves over an extended period of time. We use a transgenic Arabidopsis plant expressing a fluorescent reporter gene under the control of an immunity-related promoter as an example for gaining spatiotemporal understanding of plant immune responses.

Intravital 시간 경과 영상에 대 한 애기 를 장착 하는 다양 한 방법을 나뭇잎합니다

The plant immune response associated with a genome-wide transcriptional reprogramming is initiated at the site of infection. Thus, the immune response is ...