Magnetische Resonantie Spectroscopie van leven Drosophila melanogaster Met behulp van Magic Angle Spinning
Summary
Deze techniek maakt het gebruik van hoge-resolutie magic angle spinning proton MR spectroscopie (HRMAS 1H-MRS) voor de moleculaire karakterisering van levende<em> Drosophila melanogaster</em> Met een conventionele 14,1 tesla spectrometer uitgerust met een HRMAS sonde.
Abstract
High-Resolution Magic Angle Spinning (HRMAS) proton magnetische resonantie spectroscopie (<sup> 1</sup> H-MRS) is een nieuwe niet-destructieve techniek die spectraallijn-breedtes verbetert en maakt een hoge resolutie spectra te worden verkregen uit extracten, intacte cellen, celculturen, en nog belangrijker intact weefsel om te onderzoeken relaties tussen metabolieten en cellulaire processen.<em> In vivo</em> HRMAS<sup> 1</sup> H-MRS studies moeten nog worden gemeld in de live-fruitvlieg<em> Drosophila melanogaster.</em><em> Drosophila,</em> Als een eenvoudiger genetische organisme, maakt het mogelijk meerdere biologische functies en verschillende evolutionair geconserveerd signaalwegen te worden onderzocht op het hele organisme-niveau en het is een bruikbaar model voor het onderzoeken van genetica en fysiologie. Daartoe hebben we ontwikkeld en geïmplementeerd een<em> In vivo</em> HRMAS<sup> 1</sup> H-MRS methode om te onderzoeken wonen<em> Drosophila</em> Op 14,1 T. Hier schetsen we een HRMAS<sup> 1</sup> H-MRS protocol voor de moleculaire karakterisering van<em> Drosophila</em> Met een conventionele MR spectrometer uitgerust met een HRMAS sonde. Deze techniek is een roman,<em> In vivo,</em> Niet-destructief<em> Drosophila</em> Metaboliet meting aanpak, die de identificatie van biomarkers kunnen de ziekte en zo kan bijdragen tot nieuwe therapeutische ontwikkeling.
Protocol
Discussion
Met uitzondering van het recente verslag van de haalbaarheid van in vivo MRI in fruitvliegen 6, hebben in vivo MRS studies in Drosophila nog niet gemeld. In het huidige protocol beschrijven we de implementatie van een nieuw in-vivo-HRMAS 1 H-MRS aanpak voor de detectie van biologisch belangrijke moleculen. Concreet hebben we ontdekt lipiden en kleine metabolieten in levende Drosophila vliegt op 14,1 T in ongeveer 45 min, wat voldoende overname de tijd he…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dit werk werd mede ondersteund door een National Institutes of Health (NIH) te verlenen aan AI063433 Laurence G. Rahme, een Nationaal Instituut Institutes of Health (NIH) Center Grant (P50GM021700) naar Ronald G. Tompkins (A. Aria Tzika, directeur van de NMR-core), en een Shriner's Hospital for Children onderzoek subsidie (# 8893) aan A. Aria Tzika. Wij danken Dionyssios Mintzopoulos Ph.D. voor hulp in de beginfase van de ontwikkeling van dit protocol en Ovidiu C. Andronesi Ph.D. voor hulp bij de TOBSY pulssequentie.
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| Deuterium oxide | Reagent | Sigma-Aldrich | 7789-20-0 | |
| 3-(trimethylsilyl)propionic-2,2,3,3-d4 acid | Reagent | Sigma-Aldrich | 24493-21-8 | |
| agar, sucrose, yeast, cornmeal | Food | Genesee Scientific Corporation | http://www.flystuff.com/ | |
| Oregon RS or Canton-S flies | Adult fly lines | Bloomington Stock Center | http://flystocks.bio.indiana.edu/ | |
| Paintbrush | Equipment | (size 0) | ||
| 2ml tubes | Equipment | Fisher Scientific | K749521-1590 | |
| Fly incubators | Equipment | high humidity capacity (60-75%), adjustable temperature, and a 12 h:12 h light: dark cycle. | ||
| Bruker Bio-Spin Avance NMR spectrometer (600.13 MHz) 4mm triple resonance (1H, 13C, 2H) HRMAS probe | Equipment | Bruker Bio-Spin | ||
| BTO-2000 unit in combination with a MAS pneumatic unit | Equipment | Bruker Bio-Spin | ||
| 4mm zirconium oxide rotor (capacity 50 ul) | Equipment | Bruker Bio-Spin | B3829 (Bruker store) | |
| MestReC (Mestrelab Research) | Software | 1D NMR spectra analysis http://mestrelab.com/ |
||
| SPARKY 3, USCF | Software | 2D NMR spectra
analysis
http://www.cgl.ucsf.edu/home/sparky/ |
References
- Apidianakis, Y., Rahme, L. G. Drosophila melanogaster as a model host for studying Pseudomonas aeruginosa infection. Nat Protoc. 4, 1285-1294 (2009).
- Meiboom, S., Gill, D. Modified spin-echo method for measuring nuclear relaxation time. Rev Sci Instrum. 29, 688-691 (1958).
- Andronesi, O. C., Mintzopoulos, D., Struppe, J., Black, P. M., Tzika, A. A. Solid-state NMR adiabatic TOBSY sequences provide enhanced sensitivity for multidimensional high-resolution magic-angle-spinning 1H MR spectroscopy. J Magn Reson. 193, 251-258 (2008).
- Astrakas, L. G. Proton NMR spectroscopy shows lipids accumulate in skeletal muscle in response to burn trauma-induced apoptosis. Faseb J. 19, 1431-1440 (2005).
- Fan, T. W. M. Metabolite profiling by one- and two dimensional NMR analysis of complex mixtures. Prog Nuc Magn Reson Spec. 28, 161-219 (1996).
- Null, B., Liu, C. W., Hedehus, M., Conolly, S., Davis, R. W. High-resolution, in vivo magnetic resonance imaging of Drosophila at 18.8 Tesla. PLoS One. 3, e2817-e2817 (2008).
- Zektzer, A. S. Improved signal to noise in high-resolution magic angle spinning total correlation spectroscopy studies of prostate tissues using rotor-synchronized adiabatic pulses. Magn Reson Med. 53, 41-48 (2005).
