拟南芥体内生物发光的基础研究

研究小组

所有生物从基本的单细胞生物到复杂的多细胞生物,包括人类,受到24小时周期由于地球的自转。生物进化出了一个特定的生物时钟系统,通常称为生物钟与这个周期同步。生物钟被发现以来发挥关键作用在许多重要的生理功能,研究潜在的监管流程变得越发有趣。

生物荧光的例子间隔拍摄的拟南芥调查生物钟。

生物钟系统可分为三个功能部分:

• 输入系统:反映了外部环境的变化。例如植物,光和温度是最重要的输入参数。
• 第二部分被称为中央振荡器可以被定义为生物生理系统,维护生物稳定性。
• 输出系统:通过调节下游基因的功能。

刘教授(刘实验室,上海生命科学研究院、中科院、上海),关注光的机制调节转录的研究,光和规范开发使用拟南芥作为生物模型。他们还工作光调控转录的分子机制和生物钟调节转录。

研究的焦点

为了执行在这个领域的研究,刘教授的研究小组建立了一个完整的生物荧光检测系统,使光和温度的精确控制的水平,这是图1所示。在此系统中,输出信号是用专门的生物发光信号与Luc蛋白标签拟南芥在24-well板长大的。配备一个商业镜头的高灵敏度相机然后用来记录图像。

图1:刘实验室使用的生物荧光检测系统功能光和温度的精确控制和高性能CCD成像相机。

一个示例图像两24-well板如图2所示(一个)。整个生物发光图像的拟南芥两套24-well板块同时被捕。信号的平均值用于确定感兴趣的特定蛋白的表达。这个实验是每隔1小时的6天。昼夜节律曲线生成如图2 (b)。

图2:(a)拟南芥的典型生物发光图像成像在两套24-well板;(b)典型的昼夜节律曲线

由于信号水平极低,生产和实验的长期有效peforming此类研究探测器的选择是关键。针对传统叶片运动分析方法相比,有两个优点(数据中可用参考5):

• 首先,信号更加准确和时期,相位和振幅昼夜节律曲线可以用更高的计算精度。这些参数是非常重要的,以确定生长、代谢和生物系统的表型分析。
• 第二个优势是实现尽可能大的视野,因为它是更好的分析尽可能多的植物更好的准确性的数据准确性在短时间框架。

iKon-M CCD相机被发现是这项工作的理想解决方案。iKon-M特性高sensivity传感器量化宽松为95%。非常低的暗电流意味着有一个非常低噪声地板上。这个组合非常重要,因为它意味着能被探测到的信号背景噪声在长时间尺度这些实验要求。13毫米x 13毫米iKon-M是完全匹配的传感器大小捕获两套24-well板在高分辨率的高效的收集实验数据。

证明

“iKon-M CCD相机帮助我们获得的数据更准确、更方便。我们还可以做其他重要科学研究使用基于蛋白质相互作用BiFC和BiLC方法。”

- - - - - -Libang马实验室,刘

所有数据由刘实验室。了解更多令人兴奋的研究刘实验室在这里。

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