| Fabrication and Use of the Dual-Flow-RootChip for the Imaging of Arabidopsis Roots in Asymmetric Microenvironments
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Author:
Date:
2018-09-20
[Abstract] This protocol provides a detailed description of how to fabricate and use the dual-flow-RootChip (dfRootChip), a novel microfluidic platform for investigating root nutrition, root-microbe interactions and signaling and development in controlled asymmetric conditions. The dfRootChip was developed primarily to investigate how plants roots interact with their environment by simulating environmental heterogeneity. The goal of this protocol is to provide a detailed resource for researchers in the biological sciences wishing to employ the dfRootChip in particular, or microfluidic devices in general, in their laboratory.
[摘要] 该协议提供了如何制造和使用双流RootChip（dfRootChip）的详细描述，这是一种新型微流体平台，用于研究根管营养，根 - 微生物相互作用以及受控不对称条件下的信号传导和发育。 dfRootChip的开发主要是为了研究植物根系如何通过模拟环境异质性与环境相互作用。 该协议的目标是为希望在其实验室中特别使用dfRootChip或一般微流体装置的生物科学研究人员提供详细资源。
【背景】地下条件是高度异质和动态的，因此植物根部暴露于各种刺激，因此必须适应这种复杂的环境。尽管这些发展适应的重要性，但潜在的机制仍有待阐明。微流体装置已被证明可用于在受控的微环境中培养标本，并有助于从亚细胞到有机物水平的动态过程的实时成像（Crane 等人，，2010）。由于微流体可以以受控方式操纵小流体体积，以高通量进行实验，提取定量信息并进行延时测量，微流体装置已经进入了有机体研究。对于模式植物拟南芥，已经开发了一系列微流体装置，能够在根发育过程中监测基因表达（Busch et al。，2012），信号事件（Keinath et al。，2015）和基于传感器的营养摄取成像（Grossmann et al。，2011; Lanquar et al。， 2014）。此外，使用微流体平台的最新进展包括高分辨率表型分析（Jiang et al。，2014; Xing ...
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| Generation of Targeted Knockout Mutants in Arabidopsis thaliana Using CRISPR/Cas9
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Author:
Date:
2017-07-05
[Abstract] The CRISPR/Cas9 system has emerged as a powerful tool for gene editing in plants and beyond. We have developed a plant vector system for targeted Cas9-dependent mutagenesis of genes in up to two different target sites in Arabidopsis thaliana. This protocol describes a simple 1-week cloning procedure for a single T-DNA vector containing the genes for Cas9 and sgRNAs, as well as the detection of induced mutations in planta. The procedure can likely be adapted for other transformable plant species.
[摘要] CRISPR / Cas9系统已成为植物及其以外基因编辑的强大工具。 我们已经开发了植物载体系统，用于拟南芥中多达两个不同靶位点的基因的目标Cas9依赖性诱变。 该方案描述了对于含有Cas9和sgRNA的基因的单个T-DNA载体的简单的1周克隆程序，以及植物中诱导突变的检测。 该方法可能适用于其他可转化植物物种。
【背景】CRISPR / Cas9系统（Cas9）提供了一种简单且广泛适用的方法来修改感兴趣的基因组区域，因此成为植物和其他生物体基因组编辑的首选工具（Schiml和Puchta，2016）。该系统依赖于可以通过短的人造单指导RNA分子（sgRNA）向基因组DNA序列引导的化脓性链球菌（Cas9）的细菌Cas9核酸酶（Jinek等人， ，2012），在那里它创建一个双链断裂（DSB）。然后通过植物细胞的固有DNA修复机制修复这些DSB。在这里，可以区分两个主要途径（Salomon和Puchta，1998）。 （i）与DSB位点高度同源的DNA分子可用作修复模板。可以利用这种同源性定向修复（HDR）方法在DSB的现场引入特定的序列（Schiml等人，2014; Baltes and Voytas，2015）。然而，由于这些序列的低融合率，植物中HDR介导的基因编辑仍然具有挑战性。 ...
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| Multiplexed GuideRNA-expression to Efficiently Mutagenize Multiple Loci in Arabidopsis by CRISPR-Cas9
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Author:
Date:
2017-03-05
[Abstract] Since the discovery of the CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats)-associated protein (Cas) as an efficient tool for genome editing in plants (Li et al., 2013; Shan et al., 2013; Nekrasov et al., 2013), a large variety of applications, such as gene knock-out, knock-in or transcriptional regulation, has been published. So far, the generation of multiple mutants in plants involved tedious crossing or mutagenesis followed by time-consuming screening of huge populations and the use of the Cas9-system appeared a promising method to overcome these issues. We designed a binary vector that combines both the coding sequence of the codon optimized Streptococcus pyogenes Cas9 nuclease under the control of the Arabidopsis thaliana ...
[摘要] 自从发现CRISPR（聚集的定期交织的短回文重复） - 相关蛋白（Cas）作为植物基因组编辑的有效工具（Li等人，2013; Shan等人已经出版了诸如基因敲除，敲入或转录调控等各种各样的应用，例如，2013; Nekrasov等人，2013）。到目前为止，植物中多种突变体的产生涉及繁琐的杂交或诱变，随后大量人群的耗时筛选，Cas9系统的使用似乎是有希望的方法来克服这些问题。我们设计了一种二元载体，其结合了在拟南芥UBIQUITIN10（UBQ10）启动子和引导RNA（gRNA）控制下的优化的化脓性链球菌（Caspase）密码子的编码序列）由 A驱动的表现盒。拟南芥U6 - 启动子，用于在拟南芥中进行有效的多重编辑（阎等人，2016年）。在这里，我们描述了一个逐步的方案，以经济有效的方式生成含有多个gRNA的二元载体和基于经典克隆方法的Cas9核酸酶。背景 RNA引导的Cas9系统源于针对外源DNA的细菌防御系统（Sorek等人，2013）。由于其高效率，易于处理和多重编辑的可能性，已经被认为是基因组编辑的选择方法。通常，Cas9基因编辑系统涉及单个合成RNA分子，其指导Cas9蛋白质靶向所需DNA位点以进行基因组修饰或转录控制的gRNA。 gRNA-Cas9复合物通过gRNA-DNA配对识别靶向的DNA，并需要存在原始相邻基序（PAM）。 ...
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