EdU-Based Quantitative Analysis of Cell Proliferation in Arabidopsis Root Meristems.

چکیده اصلی

The division of a mother cell into two daughter cells is a fundamental process in biology, involving the transfer of genomic information to the next generation of cells. In plant roots, cell divisions occur in the root apical meristem, a specialized tissue located at the plant's root tip. Cell proliferation rates in the root apical meristem shape root growth, thereby contributing to general development as well as the acclimatization to stressful environmental conditions through phenotypic plasticity. Here, we present a protocol for the microscopical analysis of cell proliferation in Arabidopsis thaliana root meristems by 5-ethynyl-2'-deoxyuridine (EdU) staining. EdU, a thymine-analog, is incorporated into newly synthesized DNA of proliferative cells during the S-phase of the cell cycle. Subsequently, EdU-containing nuclei can be labeled with a fluorophore and detected by confocal laser scanning microscopy. The combination of the EdU assay with cell wall staining enables the quantification of root meristem architecture parameters and cell division activity from microscopic images. Together, this can elucidate how root meristems respond to changes in environmental conditions or address fundamental questions of developmental plant biology.

ترجمه فارسی چکیده

تقسیم یک سلول مادر به دو سلول فرزند، فرآیندی بنیادی در زیست‌شناسی است که شامل انتقال اطلاعات ژنومیک به نسل بعدی سلول‌ها می‌شود. در ریشه‌های گیاهی، تقسیم سلولی در منشأ ریشه‌ای (root apical meristem)، بافت تخصصی در نوک ریشه رخ می‌دهد. نرخ‌های رشد سلولی در منشأ ریشه‌ای شکل‌دهنده رشد ریشه هستند و از طریق پلاستیسیسم فنوتیپی به توسعه کلی و سازگاری با شرایط محیطی استرس‌زا کمک می‌کنند. در اینجا، ما یک پروتکل برای تحلیل میکروسکوپی رشد سلولی در منشأ ریشه‌های آربیدوپسیس تالیانا با رنگ‌آمیزی 5-اتینیل-2'-دئوکسی‌یوریدین (EdU) ارائه می‌دهیم. EdU، آنالوگ تیمیدین، در فاز S چرخه سلولی در سلول‌های در حال تقسیم در DNA نو synthesized جدید ادغام می‌شود. به دنبال آن، هسته‌های حاوی EdU می‌توانند با یک فلوئوروفور برچسب‌گذاری شده و با میکروسکوپ اسکن لیزر کانفوکال تشخیص داده شوند. ترکیب آزمون EdU با رنگ‌آمیزی دیواره سلولی امکان اندازه‌گیری پارامترهای معماری منشأ ریشه و فعالیت تقسیم سلولی از تصاویر میکروسکوپی را فراهم می‌کند. به طور همگون، این می‌تواند elucidate (توضیح دهد) که منشأ ریشه‌ها چگونه به تغییرات شرایط محیطی پاسخ می‌دهند یا سوالات بنیادی زیست‌شناسی توسعه گیاهان را پاسخ دهد.

متن کامل اصلی