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融合到GFP块细胞间贩运蔗糖转运蛋白Sut1,导致伴侣细胞中的积累

摘要

背景

植物Phloem由相互依赖的细胞对组成,筛子元素/伴随细胞复合物。尽管在伴随细胞(CC)中,蔗糖转运蛋白局部局部局限于肌肉筛子元素(SE)。由于Sut1的高趋势,蔗糖转运蛋白mRNA或蛋白质必须通过CC到SE通过PLASMODESMATA流量。在连接CC和Se的等离子体散孔时SUT mRNA的定位表明RNA转运,可能由RNA结合蛋白介导。在许多生物中,通过与3'-UTR相互作用的RNA结合蛋白介导极地RNA传输并控制局部蛋白质合成。为了研究贩运Sut1的机制,在转基因植物中表达了具有和不带3'--UTR的GFP融合。

结果

与从强SUC2启动子中表达GFP的植物相反,在rolc控制的表达中,GFP保留在伴生细胞中。SUT1的3'-UTR影响GFP在细胞内的分布,但对SUT1、GFP或其与SEs的融合不充分。然而,GFP与SUT1的融合确实导致了SUT1-GFP在CC中的积累,这表明在CCs中,转运被阻断,而SUT1 mRNA的翻译抑制被释放。

结论

与GFP的融合可防止蔗糖转运蛋白Sut1靶向SE,同时导致CC积累。Sut1的3'-UTR不足以单独调动融合或GFP。可以想到,由于GFP的存在,通过Pd至Se阻断Sut1-GFP蛋白质传输,导致CC颗粒保持。或者,由于在Sut1编码序列和3'--UTR之间插入GFP,可以阻止通过PD的Sut1 mRNA传输。

背景

在植物中,光合器官产生的蔗糖通过无核活筛元素(SEs)形成的导管运输[在[1- - - - - -4]]。在筛元素的质膜上发现了三种蔗糖转运体类似物[5- - - - - -7].在伴细胞(CC) - 特异性ROLC启动子的控制下,通过细胞特异性反义被抑制的转基因植物[8]表现出与在CaMV 35S启动子下以反义方向表达同一基因的植物相似的表型,表明转录发生在CC中[8].Sut1蛋白和mRNA的高位与等离子体探剂处的Sut1 mRNA的定位一起与根据该模型的模型一致,根据该模型在CC中转录,然后通过Plasmodesmata(Pds)移动到SES [5].或者,也可能在CC中发生翻译,并且将蛋白质运输至SE。通过呃。

胞间连丝(PDS)是连接两个相邻的细胞质膜的连续[创建条件复杂的管状结构9].已显示PDS是一种用于运输内源性和外源MRNA和蛋白质的导管。通过Phloem Sap的RNA结合蛋白CMPP16的发现支持mRNA的受控运动Cucurbita Maxima是必要的和足够的叶肉细胞之间蔗糖转运mRNA的居间运动[10.].这种机制包括将RNA结合蛋白作为RNA运输的适配器,与在其他生物体中提出的RNA运动机制类似[11.].

在许多生物体(非洲爪蟾、果蝇或哺乳动物的极化细胞)中,3'-非翻译区(3'-UTR)在mrna在细胞内或细胞间的极性分布中起着重要作用[11.].在黑腹果蝇例如,双极纳米在蛋黄细胞转录,其中的RNA在核糖核蛋白随后输送(RNP)复合物的胚胎的极[审查[11.]]。具体定位是由RNA结合蛋白介导的,例如斯劳芬埃克佩兰舍,结合到两者的3'-UTR的特定区域纳米双极并且,通过与细胞骨架锚固蛋白和电机蛋白的相互作用,易于其各自的目的地位置[11.].同样,贩运人类融合斯劳芬用GFP在海马神经元发生由大的核糖核蛋白(RNP)复合体移动用6.4微米/分钟的平均速度[12.]推动本地化的翻译。

在酵母中,ash1.Ist2细胞从母细胞到子细胞分裂过程中的rna传输[13.].类似于双极ash1.mRNA具有用于RNA结合蛋白的多个结合位点。She2p绑定到ash1.mRNA和与其他她蛋白质共同介导细胞骨架的互动,从母细胞整复移动到子细胞[在一起14.15.].膜蛋白IST2的定位使用相同的贩运机制。此外,IST2P通过在芽颈部局部局部的静脉屏障被保留在子细胞的质膜结构域,该芽颈阻断ist2p的横向扩散返回到母细胞膜结构域[16.].

在这里,我们报告了CC中的Sut1和GFP表达的分析以及其运输到SE的潜在机制。ROLC驱动的GFP表达式导致伴侣细胞中的GFP累积。当通过聚集成颗粒状结构时,番茄Sut1基因的3'-UTR在CC中融合到CC的下游时,影响细胞内分布。Sut1 3'-UTR没有导致SE中GFP的积累增加。

此外,SUT1的平移融合与GFP无关,与3'-UTR的存在无关。因此,需要额外的因素来动员CC和SE之间的SUT1和GFP。

结果

SUT1 mRNA的差异多聚腺苷酸化

在酵母和动物中,3'-UTR通常是必要的,并且是一种CIS.- 用于RNA运输。这些CIS.-Elements也涉及在RNA起源的细胞中的传输过程中封闭翻译。为了研究Sut1 3'-UTR在Sut1贩运中的潜在作用,分离了含有1.2kb的Sut1下游区域的基因组克隆。DNA序列已经在Genbank沉积在Genbank中,附加号AY380824。为了确定转录终止的位置,从叶文库中分离CDNA番茄番茄(番茄)。孤立和代表的15个CDNALesut1.其中3'-UTR分别为484 bp、294 bp和269 bp的有12个;在所有情况下,序列是相同的(图。1).在动物中发现的典型多聚腺苷酸序列AAUAAA在植物中就不那么保守了[17.].此外,上游序列是必要的最佳聚腺苷酸化[17.18.].的序列分析Lesut1.克隆揭示了所有CDNA中裂解位点附近的PolyA信号的存在。STSUT1,同样定位于马铃薯SE(蛋白质)和CC (mRNA) [5[显示MRNA转录物中的PolyA信号的相似数量和位置。

图1
图1

LeSUT1基因组序列结构分析。Lesut1基因组序列含有三个内含子,并且基于与不同cDNA克隆的序列比较预测的三种聚腺苷酸化信号。内含子/外显子盒下的数字表示BP中的大小。

Sut1 3'-UTR中潜在的RNA结构分析

预测番茄蔗糖转运蛋白基因的RNA结构(Lesut1.Lesut2.LESUT4.)与马铃薯相比(STSUT1)和拟南芥(AtSUC1, AtSUC2)使用MFOLD RNA折叠软件版本3.0 [19.] [附加文件1].3'-UTR的主序列同源性是最高之间Lesut1.STSUT1在58%,而同源之间Lesut1.相比Lesut2.Lesut4,Atsuc1.atsuc2.在28-45%的范围内。另外,LESUT1和STSUT1 3'--UTRS的预测二次结构共享一些相似性,而来自其他蔗糖运输扣的UTR分析了二次结构的弱相似性[附加文件1].然而,对于番茄来说,有很高的测定区域,即它们经常出现在给定的状态(茎或循环)中。当它们在3'--UTR内发生时,这些区域特别感兴趣,就像Lesut1的情况一样[附加文件1].有趣的是,在Atsuc2的3'-UTR中没有发现复杂的茎环结构,蔗糖转运蛋白在CC中定位拟南芥[20.].分析CIS.- 将需要确定这些预测结构的功能。

GUS的伴细胞表达与Sut1的3'-UTR融合

测试是否Lesut1.3'-UTR可能能够从CC到SE激活报告GUS的运动,并且分离包含3'-UTR和随后的下游序列的1.2 kB基因组片段。将该片段在CC特异性背后的β-葡糖醛酸酶基因(GUS)下游融合RolC启动子(无花果。2A).对于每个结构(RolC格斯和RolC-GUS-3'-UTR),筛选到60株转基因植株,从中筛选出3个表达水平较高的株系进行进一步分析;所有的血管表达都有相似的模式。用不育组织培养的转基因植株叶片进行GUS组织化学检测。无论sut13 '- utr如何,这两种结构都显示了GUS在韧皮部和韧皮部的活性(图3)。2b,2d).在LR white包埋的组织中,发现GUS活性仅限于CCs,同样与3'-UTR的存在无关(图。2C,2E).因此,3'-UTR不能单独动员GUS RNA或蛋白质运动。GUS蛋白无法在CC和SE之间移动,与之前的研究一致,认为分子质量高于PDs的大小排除限制[21.].

图2.
figure2

ROLC-GUS转基因植物中GUS活性的定位。使用X-Gluc作为基质对转基因植物的全烟叶进行GUS染色。对于更高的分辨率染色,叶片在染色后切成小块,然后固定并嵌入LR白色。用DAPI染色粘附部分用于CC核分化,并使用常见的光学显微镜观察,耦合到Nomarski成像和离荧光。a)在CC特异性,ROLC,启动子的控制下,在改性PGPTV-HPT中制备所有构建体。星号表示起始密码子的位置。T,NOS终结者。b)rolc-gus,c)rolc-gus-3'-utr,d)转基因Rolc-gus的叶片薄部分的GUS活动定位,e)GUS活动定位在转基因Rolc-Gus-3'的叶片薄部分中UTR。棒等于10μm。

sut13 '-UTR对转基因植物伴生细胞中GFP定位的影响

为了使用先前显示在CC和SE之间移动的较小报道,在ROLC启动子的控制下将GFP与Sut1 3'-UTR融合(图。3A).西部分析首先用于筛选表达高水平GFP的植物,然后通过共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)分析选定的植物。在两种情况下(ROLC-GFP和ROLC-GFP-3'-UTR),分析〜60株转基因植物,选择具有最高表达水平的三条线进行进一步分析。所有线条显示出类似的表达模式(数据未显示),分析的转基因植物都没有在组织培养或温室条件下显示出明显的表型改变。使用DAPI染色的CC核和苯胺蓝染色的DAPI染色来鉴定韧皮细胞类型的鉴定。使用CLSM,可以从获取XZ或YZ 2D图像时扫描3D图像。在分析的所有ROLC-GFP植物中,在叶柄,叶片中介和茎的CCS中发现GFP荧光(图。3 b、3 d、3 g).沉降组织如水槽或未开封的花束没有累积GFP(图。图3E,3F,3H).在所有组织中,在细胞质中发现GFP蛋白和核的附近。在用GFP-3'-UTR构建体转化的植物中,GFP也局部化在CC中(图。3C),而3'-UTR的加入则导致了颗粒状结构的形成和核周定位的缺失(图2)。3C).因此,3'-UTR影响GFP在细胞中的分布,但不足以运输到SE。

图3.
图3

ROLC-GFP转基因植物中的GFP定位。在CLSM下的转基因烟草叶柄的纵向手段上检测到GFP荧光,并用DAPI和苯胺蓝染色。a)在CC特异性,ROLC,启动子的控制下,在改性PGPTV-HPT中制备所有构建体。星号表示起始密码子的位置。T,NOS终结者。b)Rolc-gfp叶柄,c)rolc-gfp-3'-utr叶柄,d)rolc-gfp转基因植物成熟叶的主要静脉,e)rolc-gfp转基因植物的水槽叶(1厘米长),f)叶片叶片的叶片叶片的Rolc-GFP转基因植物G)茎,ROLC-GFP转基因植物未开封的花朵H)静脉。i)未经传播的野生型烟叶叶柄,与上述图像用于上述图像的平均PMT水平可视化。CC,伴细胞;,筛元素;属,筛板;N,核。 Bar equals to 10 μm.

数据还表明,GFP蛋白局限于CCs,从RolC启动子表达时,似乎不会转运到SEs或在库组织中积累。GFP在CC中的保留不同于在SUC2启动子控制下表达GFP时所观察到的定位[21.].在RolC启动子驱动的结构中,GFP运动的缺失使得该系统适合于研究CIS.-贩运所需的要素。

翻译SUT-GFP融合

上述结果表明,3'-UTR本身不足以使报告者活动动员到SE,表明可以在中需要其他靶向信号Lesut1.mRNA或蛋白质。为了测试该假设,GFP平移地融合到LESUT1的C-末端(图。4A).通过补充一个蔗糖摄取不足的酵母菌株,可以看到蔗糖转运体- gfp融合到质膜上的完整折叠和靶向性(图)。5).如上所述产生并选择转基因植物。在表达Lesut1-GFP或Lesut1-GFP-3'-UTR的线中,在CC中检测到GFP荧光,而在SE中仅发现非常低的荧光水平(图。4B,4C).与RolC-GFP植物相比,SUT1-GFP融合构建物的荧光值低得多。因此,CLSM光电倍增管的灵敏度必须提高。因此,在SE中看到的荧光被解释为背景噪声的增加,这是基于对未转化植物的类似观察(对比图)。3.无花果。4D.).GFP颗粒在LeSUT1-GFP-3'-UTR系的细胞周围的图案是相似的,在GFP-3'-UTR线之前描述(图4C, 和3C).因此本机SUT1蛋白质相比,发现只在SE, SUT1-GFP融合蛋白的发现几乎只在CC。确认存在SUT1 CC, LeSUT1也是immunolocalized使用SUT1-specific抗体对茄属的affinity-purified SUT1蛋白(5].如前所示,SUT1蛋白定位于在野生型烟草和番茄植物,(图2中的筛元件。6a,6b和 [5])。相比之下,在ROLC-LESUT1-GFP和ROLC-LESUT1-GFP-3'-UTR转基因系的CC中检测SUT1蛋白(图。6 c, 6 d).在SE检测的交叉反应性可以归因于NtSUT1(图的存在。6A6B.).与GFP定位相一致,一个LeSUT1-GUS-3'-UTR构建体(包括2.3kb的启动子LeSUT1;图7A)显示GUS活性定位于CC(图。7B.),表明融合蛋白是在CC中产生的。

图4.
装具

ROLC-SUT-GFP融合中的GFP荧光定位。对烟草的纵向手段中检测到GFP荧光CLSM下的转基因叶柄和用DAPI和苯胺蓝共染色。在这两种情况下,GFP荧光定位于伴胞。a)在CC特异性,ROLC,启动子的控制下,在改性PGPTV-HPT中制备所有构建体。星号表示起始密码子的位置。T,NOS终结者。B)的rolC-LeSUT1-GFP叶柄,C)的rolC-LeSUT1-GFP-3'-UTR叶柄。d)未转化的野生型烟草叶叶柄与用于上述图像CC,伴侣细胞的平均水平PMT可视化;,筛元素;属,筛板;N,核。 Bar equals to 10 μm.

图5.
figure5

SUT1-GFP的酵母异体表达。SUT1在SUT1- gfp融合中的功能通过补充一个缺乏蔗糖吸收机制的酵母菌株显示出来。将含有融合LeSUT1-GFP的质粒在Adh1启动子下与空载体(112A1NE)转化SUSY7酵母株。同样数量的细胞被放置在含2%蔗糖或2%葡萄糖的培养基上。

图6.
figure6

LeSUT1免疫定位。利用StSUT1抗体在不同转基因烟草株系中进行免疫定位[5],并用与FITC结合的二抗进行检测。在野生型烟草和番茄中,SUT1定位于筛素;但会出现在转基因植物的伴生细胞中。A)野生型烟草,B)野生型番茄,C) RolC-LeSUT1-GFP, D) RolC-LeSUT1-GFP-3'-UTR。CC,伴细胞;,筛元素;Sp,筛板,核。条形代表10 μm。

图7.
figure7

Gus本地化在2.3p-sut-gus-3'-utr。在对Lesut1启动子的2.3kb片段的控制下,在与Lesut1的基因组和3'-UTR融合的Lesut1启动子的控制下,在PGPTV-HPT二元载体中制备了构建体。星号表示起始密码子的位置。我,内含子;T,NOS终结者。

讨论

SES由产生两种细胞类型的母细胞的非对称细胞分裂形成,CC和A SE形成。在分化后,SE失去其核和大部分细胞器,而CC区分为SE的护士细胞[22.]]。以前的实验表明,Sut1 mRNA在CC中表达[8],而蛋白质则驻留在SE中[5].SUT1的短半衰期,这是在几个小时的范围内,表明新的蛋白质必须连续合成[523.].此外,SUT1 mRNA在CC和SE胞间连丝孔的定位与RNA运输机制兼容。因此产生的一个问题是SUT1蛋白如何在没有细胞核的情况下在SE中产生。两个替代假说提出了:(i) mRNA在CC是CC翻译本身,和蛋白质是有针对性的通过PD和SE,或(ii) mRNA在CC是针对CC / SE PDs,穿过PDs SE,然后翻译。

在诸如果蝇和非洲爪蟾胚胎或哺乳动物神经细胞等生物中,mRNA的不对称分布对局部翻译和极性具有重要意义。在大多数情况下,这种不对称性归因于RNP复合物靶向、移动和锚定特定的rnaCIS.-序列出现在3'- utr。考虑到3'-UTR在果蝇等生物中的作用,我们采用转基因的方法研究SUT1 mRNA的3'-UTR是否可能在CC到SE的靶向中发挥作用。我们使用了两种不同的报告基因,GUS和GFP,单独或作为c端与SUT1融合,这与或不与3'-UTR相对应的1.2 kb片段。构建物在cc特异性RolC启动子的控制下表达[824.],允许在CC中表达报告基因并分析3'-UTR的作用。

记者基因是伴随细胞的本地化

在表达的rolC-GFP构建体的植物,仅检测到在源和宿组织中的CC(图GFP荧光。3.),在背景上方的其他细胞类型中没有可检测信号。与早期观察结果相比,GFP蛋白对CC的限制与拟南芥在CC中表达的GFP进入SES并在水槽中卸载[21.].两个实验装置之间的唯一的显着差异是启动子,并且可以因此通过在CC中启动子强度的差异来解释。虽然两个启动子的相对活性的无直接比较是可用的,Imlau等。[21.,报道了用荧光立体显微镜检测到GFP荧光,而在本研究中,即使是所描述的表达最高的植物,在这些条件下分析时也没有可见荧光。如果这种差异是由于相对启动子强度造成的,那么在SUC2启动子驱动的表达中,GFP的运动可能是由于受体偶联转运系统超载,而不是由于小于SEL的多肽的非选择性运动。在RolC-GFP的情况下,GFP没有运动,这将允许我们使用这个系统来研究CIS.- 元素在定位,锚固和/或mRNA的从CC移动到SE。

3'-UTR中的作用

测试假设CIS.在SUT1基因-elements所需的运输,我们使用融合到番茄SUT1 3'-UTR不同的报告基因。我们的研究结果表明,3'-UTR至少有两个作用:(i)以翻译释放潜力块的CC,因为记者被翻译和(ii)与颗粒关联。

Sut1的翻译融合与GUS或GFP(有或没有3'-UTR)导致CC中的记者积累。因此,一种潜在的解释是MRNA贩运的信号与编码区域和3'-UTR重叠。

其他上游元件,例如天然SUT1启动子(2.3kb的)和内含子的加入不会对定位(图任何影响。7).所有结构的共同特征是Nos终止子(不含LeSUT1 3'-UTR的结构)或报告基因终止子后面的LeSUT1 3'-UTR的融合。没有一个结构具有连续的SUT1编码区域与其3'-UTR。

在酵母ASH1 mRNA的情况下,定位到子细胞依赖于7个核苷酸重叠的终止密码子[信号25.26.].在终止密码子上插入GFP会干扰信号并导致不对称定位的丢失。Ash1的3'-UTR区域包含rna结合蛋白特异性识别的二级结构。通过对SUT1 rna(番茄、土豆和烟草)的3'-UTR的分析,进一步加强了Ash1与se定位的糖转运体的相似性,这揭示了与其他植物rna相比更复杂的二级结构[附加文件1].拟南芥SUC1和SUC2 MRNA的3'-UTR中没有复杂结构与花粉SUC1和SUC2的缺乏贩运缺乏缺乏贩运,这是不能离开CC的。

类似于其他生物,GFP荧光与颗粒的关联(图。3C4C)可能与在神经元细胞中发现的RNP复合物相对应斯劳芬发生在颗粒中[12.].这些颗粒被认为含有所有必需的其目的地点RNA翻译的机械,以及微管蛋白锚定于颗粒本身[运动27.28.].粒子这里由此观察到可能代表一个中介的复杂,它在SUT1作用贩卖到PD。SUT1翻译有望在CC,SE急诊室发生或与连接这些细胞中的PD有关。SUT1 3'-UTR导致GFP,且粒子SUT1-GFP关联。据推测,在3'-UTR信息有针对性的mRNA中的颗粒,在翻译发生以及其中蛋白质被保留。可能的是,通过PD SUT1-GFP蛋白转运到SE被阻止由于GFP的存在,导致颗粒的CC保持。或者,由于在Sut1编码序列和3'--UTR之间插入GFP,可以阻止通过PD的Sut1 mRNA传输。

结论

分析的一个意外发现是,当GFP从RolC启动子驱动后,仍然留在CC中,这一结果似乎与在SUC2启动子控制下表达GFP时的GFP转运现象相矛盾[21.].如果通过PDS的蛋白质是受体偶联的蛋白质,可以解释GFP分布的差异,并且SUC2启动子驱动表达导致受体过载。类似地,在CC中发现Sut1-GFP融合蛋白,表明融合导致CC中的Sut1积累并抑制贩运到SE。通过免疫循环化确认融合的积累。然而,向GFP或Sut1-GFP融合的添加到GFP或SUT1-GFP融合的添加不能在任一情况下动员RNA,表明需要附加信号。

SUT1在SE中的定位表明,质膜上存在一道屏障,阻止CC和SE之间通过连续质膜的运输。因此,基于rna的SUT1 mRNA贩运是可行的,并支持mRNA定位到SE PDs以及cmpp16介导的SUT1 mRNA的细胞间动员[10.].因此,我们建议解释CC中Sut1融合蛋白的积累的一种可能性是中断的效果CIS.-元素,可能编码在RNA结构中,在SUT1编码区和3'-UTR之间的连接处。这些CIS.元素似乎都参与贩运和一块CC翻译。这是符合的能力3’utr独自本地化GFP细胞溶质的CC粒子结构。然而,3’utr独自似乎不够运动记者mrna的CC当从弱表达RolC启动子。

另外,该结果也与SUT1蛋白在CC和SE之间移动的模型相一致。在这种情况下,3'-UTR可能在将SUT1 mRNA靶向到CC内的颗粒中发挥作用,在CC内se定向的膜蛋白发生翻译,可能是ER的一部分。SUT1与GFP的翻译融合可能抑制了转运。需要进一步的实验来阐明导致SUT1等转运蛋白在SE中积累的机制。

方法

植物材料,生长和转型

烟草植物(尼科尼亚塔哈瓦姆var。用叶片磁盘用农杆菌介导的基因转移方法转化SNN [29.].在含50mg / ml碘霉素的培养基上选择再生植物,并在2MS培养基上维持在无菌条件下[30.]在21℃下用16/8小时光照/黑暗循环。或者通过染色GUS活性(见下文),用于容纳GFP植物;或者使用共聚焦激光扫描显微镜进行表达植物的选择(见下文CLSM)。的每构建三个独立线A最小进行分析。

构造

所有的构建体在植物二元载体pGPTV-HPT,其中在现有的SmaI限制性位点的溶液中加入一个KpnⅠ限制位点由[31.].RolC启动子的一个EcoRI-KpnI片段[32.]是在改性pGPTV-HPT和SacI限制性位点插入通过用T4 DNA聚合酶处理去除[33.].报告基因为β-葡萄糖醛酸酶(GenBank Acc)。不。M14641)和mGFP5 (GenBank Acc。不。U87974) [34.), LeSUT1不。X82275)和LeSUT1 3'-UTR (GenBank Acc。不。AY380824)基因特异性引物加限制性内切酶PCR扩增(见表)1)网站和Pfu聚合酶(Stratagene公司)。各PCR产物分别克隆入pBluescript SK +(Stratagene)中或pDR195 [35.],测序,并用于在酵母中的功能进行测试。LeSUT1 cDNA通过从筛选花cDNA文库Lycopersicon esculentum简历UC82B使用NTSUT3 [36.]作为探针。对于MGFP5,使用野生型GFP的原始开始和停止密码子;因此去除几丁质酶引导肽和ER保留信号。为了分离3'-UTR,从番茄库中分离的基因组Lesut1克隆[37.38.用作产生1.2kb片段的PCR反应的模板。通过KPNI和EAGI消化GFP,GUS和LESUT1并将其连接到含有3'-UTR的质粒中。用SACI部分消化整个盒子,并将对应于基因和3'-UTR对应的片段连接到含有ROLC启动子的修饰的二元载体中。为了在没有3'--UTR的情况下创建构建体,通过SACI消化载体并以更大的体积重新连接。对于Lesut1-GFP融合,使用具有限制性位点的特异性引物在两个基因之间产生Noti融合(表1).

表1克隆引物列表

细胞化学

GFP定位

和苯胺蓝(0.05%(W / V)磷酸钾缓冲液,pH;无菌培养的植物的叶柄的纵向手切片用DAPI(2.5微克/毫升在水中的4' ,6-二脒基-2-苯基吲哚)进行双染色8.5)并在显微镜下观察到的(徕卡DMR装配有大的数值孔径配备有共聚焦激光扫描头(莱卡,TCS SP)客观和水浸没透镜)。使用具有激励线的Ar /氪混合气体激光器在488nm GFP检测和发射被记录495-525纳米之间。UV激光(50毫瓦 - Coherent公司)用激发350-365 nm的用于激发苯胺蓝和DAPI,发射被记录了的苯胺蓝510-540 nm,对于DAPI 435-485纳米的范围内。扫描是在UV和Ar / Kr激光器之间顺序进行,以避免在不同的荧光化合物的激发串扰。为了提高GFP信号的特异性,几个发射频道同时记录并重叠(叶绿素,625-690纳米,木质化的化合物,570-600纳米)。图像进行处理和使用Photoshop组装®7.0和插画家®10.0。

β-葡糖醛酸酶活性的组织化学定位

对于β-葡萄糖醛酸糖苷酶活性的定位转基因植物或转基因植物的部分用1mM 5-溴-4-氯-3-吲哚基 - 葡萄糖(X-Gluc),含有0.5%的50mM磷酸钠缓冲液pH7.2Triton X-100并在37°C下孵育过夜[39.40].加入0.5 mM的铁-钾/亚铁氰化物以增加染色的特异性。培养后,用70%乙醇清除植物材料。

对于细胞GUS定位,首先如上所述在X-Gluc溶液中孵育植物材料。染色后,将植物叶切成小块(2毫米2)和固定过夜在光真空100mm管缓冲含1.6% (v/v)戊二醛,2 mM氯化镁2, 5 mM EDTA。固定后,材料在50mm PIPES缓冲液中洗涤,通过增加乙醇浓度连续传代脱水,逐渐渗入并嵌入LR White中。薄片(4 μm)用德国徕卡(Leica)的超微切片机制备。切片用DAPI染色鉴定细胞核。

免疫悬垂性

根据Barker等人的研究,对LeSUT1进行免疫定位修饰[6].简言之,手工切割件(1毫米2)和叶柄固定在pH 7.2 100 mM PIPES缓冲液、5 mM EDTA、2 mM MgCl中2含0.1% (v/v)戊二醛和4% (w/v)甲醛,在4°C光真空下过夜。材料在上升的乙醇浓度中培养脱水,然后在LR White (London Resin Company Ltd, Reading, UK)中逐渐渗透。聚合在58°C下进行24小时。安装半薄切片(1 μm),并像Barker等人一样对SUT1进行免疫定位[6].对于具有核和筛块的转运蛋白的三重染色,截面用DAPI(水中0.5μg/ ml)和苯胺蓝染色。检测到DAPI和苯胺蓝荧光,其激发光线为365nm。照片拍摄于柯达铬400,使用Photoshop扫描,加工和组装幻灯片®7.0和插画家®10.0。

缩写

3’utr:

3 '非翻译区

答:

伴胞

样品形貌:

共聚焦激光扫描显微镜

DAPI 4':

6-二脒基-2-苯基

FITC:

荧光素isothioacetate

PD (s):

胞间连丝(胞间连丝)

RNP:

核糖核蛋白

SE:

筛元素

SUT:

蔗糖运输车

透射电镜:

透射电子显微镜

X-GLUC:

5-溴-4-氯-3-吲哚基葡糖苷酸

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下载参考

致谢

我们要感谢Sabine Hummel和Volker Pott的杰出技术援助,Nicole Thiele的LeSUT1克隆分离,Brigitte Hirner的LeSUT1基因组克隆分离,和Michael Burnet的阅读手稿。这项工作得到了德国科学基金会(SFB 446)、Körber基金会(WBF)和亚历山大·冯·洪堡基金会(Alexander von Humboldt)的资助。

作者信息

隶属关系

作者

通讯作者

对应到Sylvie Lalonde.

额外的信息

作者的贡献

SL进行的分子研究,取得了转基因植物的构建体中,植物转化和分析(除构建体2.3P-SUT-GUS-3'-UTR和其分析)和起草的手稿。AW进行了分子生物学研究,取得了转基因植物的结构2.3P-SUT-GUS-3'-UTR,厂房改造和分析。RPW进行生物信息学研究的3'UTR。JMW参与研究的设计。WBF构思研究,参与其设计和起草SL稿件在一起。所有作者阅读并认可的终稿。

电子补充材料

12870_2003_22_MOESM1_ESM.jpeg

附加文件1:不同蔗糖转运体3'-UTR的二级结构预测。从左到右,LeSUT1 (Acc号。X82275), LeSUT2 (Acc。不。AF166598), LeSUT4 (Acc。不。AF176950)和StSUT1 (Acc。不。X69165),在底部,AtSUC1 (Acc。不。 X75365) and AtSUC2 (NM_102118). The secondary structures were predicted using the MFold 3.0 server at [http://www.bioinfo.rpi.edu/applications/mfold/old/rna/form1.cgi.[19.]]。颜色代码表示基础的“确定”。被称为黄色,橙色或红色点的区域表示高度的测定(红色是最高程度,其次是橙色,然后黄色)。用绿色,蓝色和黑点(黑色是不确定的最高状态)描绘了高度不确定(未经常预测出现在给定状态)的区域。星星表示3'-UTR的开始。(JPEG 945 KB)

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引用这篇文章

Lalonde, S., Weise, A., Walsh, R.P.等等。与GFP的融合阻断了蔗糖转运体SUT1的细胞间运输,导致伴生细胞的积累。BMC植物BIOL.3,8(2003)。https://doi.org/10.1186/1471-2229-3-8

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关键词

  • 转基因植物
  • 伴胞
  • 苯胺蓝色
  • 筛元素
  • 蔗糖转运蛋白