Movimiento de shootward de CFDA Tracer cargado en los tejidos de sumidero inferior de Arabidopsis

Muchos trazadores fluorescentes con una gama de propiedades espectrales, tales como 5 (6)-carboxifluoresceina (CF)¹, 8-hidroxiypyrene-1, 3, 6-ácido trisulfónico², Lucifer Yellow CH (lych)³, Esculin y cter⁴, se han desarrollado y aplica en plantas para monitorear el movimiento simplásico y la actividad del floema. Generalmente, un tinte simplástica se carga en un corte en el tejido objetivo y la dispersión secuencial del reportero en otras partes de la planta demostrará la comunicación intercelular. Aunque el mecanismo de absorción del tinte no se entiende completamente, el principio subyacente del movimiento CF dentro de las células vivas ha sido ampliamente reconocido. La forma de éster de CF (Diacetato de CF, CFDA) es no fluorescente, pero permeable a la membrana. Esta propiedad permite la rápida difusión de la membrana del tinte en las células. Una vez dentro de las células vivas, las esterasas intracelulares eliminan los grupos de acetato en la posición 3 ‘ y 6 ‘ de CFDA, liberando el CF fluorescente y impermeable a la membrana (figura 1, alternativamente referir a Wright et al.²); El CF puede entonces desplazarse a través de los plasmodesmata a otras partes de las plantas.

Un procedimiento bien establecido con CFDA es que se puede cargar en hojas de origen y se utiliza para monitorear la transmisión de floema y la descarga de floema en los tejidos de fregadero de muchas especies, por ejemplo, como descarga de CF en la raíz de Arabidopsis ⁵, floema descarga durante la tuberización de patata⁶, descarga de floema en el fregadero Nicotiana hojas⁷, y así sucesivamente. Mediante enfoques de carga similares, otros estudios han adoptado este tinte para demostrar la conexión simplástica entre el huésped y el parásito^8,9, o para revelar las relaciones simbióticas^10,11.

Otra forma de hacer uso de este tinte es cargarlo en celdas específicas o una sola célula por microinyección para determinar su patrón de distribución. Estas técnicas sofisticadas han facilitado en gran medida nuestra comprensión más profunda de la comunicación intercelular mediada por plasmodesmata, particularmente en el desarrollo del concepto de dominio simplástica^12,13. Por ejemplo, la microinyección de CFDA en células de cotiledón de Arabidopsis dio como resultado el patrón de acoplamiento de tinte en la epidermis de hipocotilo pero no acoplamiento en las células subyacentes o en la epidermis de la raíz, por lo tanto, la epidermis hipocotilo forma un dominio simplástica¹⁴. Dominios similares, tales como las células de la Guardia estomas¹⁵, elemento de tamiz-células acompañantes¹⁶, células de pelo raíz¹⁴ y casquillo de raíz^17,18 han sido identificados por la técnica de microinyección. Sorprendentemente, algunos dominios permiten que las moléculas trazadoras se muevan en una dirección determinada. Por ejemplo, tomar el dominio de tricomas, la microinyección de una sonda fluorescente en la célula epidérmica de soporte conduce al flujo de trazador en el dominio de tripeme, sin embargo, la inyección inversa no es verdadera¹⁹. Un informe reciente también ha encontrado situaciones similares en los dominios symplásicos del embrión²⁰de Sedum . Por lo tanto, todos los casos anteriores implican que el intercambio de sitios de carga puede conducir a nuevas perspectivas en la comunicación simplástica. Nuestro experimento anterior con el objetivo de diseccionar la ruta del silenciamiento móvil de raíz a disparo identificó un nuevo dominio simplástica, o la zona Hej (Unión hipocotil-epicotilo), que se verificó aún más a través de la carga de la raíz (carga de sumidero no canónico) CFDA experimento²¹. Aquí, elaboramos aún más el movimiento CF de raíz a disparo usando un método simple y recuperando un potencial dominio simplástica desplazando los sitios de carga. Además, este procedimiento puede ser adaptado para diferenciar los antecedentes genéticos que han alterado el transporte de larga distancia de raíz a brote.