यहां हम मजबूत एनियन एक्सचेंज[3एच]-मायो-इनोसिटोल-लेबल वाले रोपण की उच्च-प्रदर्शन तरल क्रोमेटोग्राफी का वर्णन करते हैं जो पौधों में इनोसिटोल पॉलीफॉस्फेट का पता लगाने और मात्रा निर्धारित करने के लिए एक अत्यधिक संवेदनशील तरीका है।myo
मायो-इनोसिटोल के myoफॉस्फेट एस्टर, को इनोसिटोल फॉस्फेट (आईएनपीएस) भी कहा जाता है, पौधे फिजियोलॉजी में महत्वपूर्ण भूमिकाएं निभाने वाले सेलुलर नियामकों का एक वर्ग है। उनके नकारात्मक आवेश, कम बहुतायत और हाइड्रोलिटिक गतिविधियों के लिए संवेदनशीलता के कारण, इन अणुओं का पता लगाना और परिमाणीकरण चुनौतीपूर्ण है। यह विशेष रूप से ‘उच्च ऊर्जा’ डिफोस्फो बांड वाले अत्यधिक फॉस्फोरिलेटेड रूपों के लिए मामला है, जिन्हें इनोसिटोल पायरोफोस्फेट (पीपी-इन्स्प्स) भी कहा जाता है। इसकी उच्च संवेदनशीलता के कारण, मजबूत एनियन एक्सचेंज उच्च प्रदर्शन वाले तरल क्रोमेटोग्राफी (एसएक्स-एचपीएलसी) के साथ लेबल किए गए पौधों की[3एच]- मायो-इनोसिटोल वर्तमान में इन अणुओं का विश्लेषण करने के लिए पसंद की विधि है।myo रेडियोलेबल पौधों केरोपणके लिए मायो-इनोसिटोल का उपयोग करके, कई गैर-एन्टिओमेरिक आइसोमर्स सहित विभिन्न आईएनसपी प्रजातियों का पता लगाया जा सकता है और उच्च संवेदनशीलता के साथ भेदभाव किया जा सकता है।myo यहां, एक उपयुक्त सैक्स-एचपीएलसी सिस्टम के सेटअप का वर्णन किया गया है, साथ ही पौधों की खेती, रेडियोलाबेलिंग और आईएनएसपी निष्कर्षण से एसएक्स-एचपीएलसी रन और बाद में डेटा विश्लेषण के लिए पूरा वर्कफ्लो भी वर्णित है। यहां प्रस्तुत प्रोटोकॉल विभिन्न आईएनपी प्रजातियों के भेदभाव और मात्राकरण की अनुमति देता है, जिसमें कई गैर-एन्टियोमेरिक आइसोमर और पीपी-आईएनपी, आईएनएसपी7 और आईएनएसपी8शामिल हैं, और आसानी से अन्य पौधों की प्रजातियों के लिए अनुकूलित किया जा सकता है। उदाहरण के रूप में, अरबीडोप्सिस थैलियाना और लोटस जैपोनिकस रोपण के सैक्स-एचपीएलसी विश्लेषण किए जाते हैं और पूर्ण आईएनपी प्रोफाइल प्रस्तुत किए जाते हैं और चर्चा की जाती है। यहां वर्णित विधि पौधों में InsPs की जैविक भूमिकाओं को बेहतर ढंग से समझने के लिए एक आशाजनक उपकरण का प्रतिनिधित्व करती है।
लगभग चार दशक पहले, इनोसिटोल फॉस्फेट (InsPs) सिग्नलिंग अणुओं के रूप में उभरा, आईएनएस (1,4,5) पी3 (आईएनएसपी3)के बाद एक दूसरे दूत के रूप में पहचाना गया जो पशु कोशिकाओं1, 2,में सीए2 + की रिसेप्टर-मध्यस्थता रिहाई को सक्रिय करताहै। आज तक, पौधों में कोई InsP3 रिसेप्टर (IP3-R) की पहचान नहीं की गई है, जो पौधों की कोशिकाओं3में InsP3 के लिए एक प्रत्यक्ष संकेत भूमिका पर सवाल उठाता है । भले ही, आईएनएसपी3 कई संयंत्र विकास प्रक्रियाओं में शामिल अन्य आईएनपी के लिए एक अग्रदूत के रूप में कार्य करता है, जिसमें विशिष्ट,सिग्नलिंग पाथवे3,4,,,5, 6,,6,7,8का नियमन शामिल है। उदाहरण के लिए, आईएनएसपी,3 को आईएनएसपी6से आगे फॉस्फोरिलेटेड किया जा सकता है, जिसे “फाइटिक एसिड” के रूप में भी जाना जाता है, जो फॉस्फेट, मायो-इनोसिटोलऔर cations के एक प्रमुख स्रोत का प्रतिनिधित्व करता है, और रोगजनकों, एमआरएनए निर्यात और फॉस्फेट होमोस्टासिस5,,9,,10,11,12के खिलाफ संयंत्र रक्षा में महत्वपूर्ण भूमिकाएं निभाते हुए दिखाया गया था।,
इनोसिटोल पायरोफोस्फेट (पीपी-आईएनपी) इन्स्प्स का एक वर्ग है जिसमें कम से कम एक उच्च ऊर्जा वाले डी-फॉस्फो बॉन्ड होते हैं, जो शुरू में पशु कोशिकाओं, अमीबा और खमीर में पहचाने जाते हैं, जहां वे विभिन्न सेलुलर प्रक्रियाओं13,14,,15में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।, पौधों में पीपी-इन्सिप पर मौलिक कार्य के बावजूद16,17,18,,,19,,20,,,21,22,,,23,24,25, 26,,26इन अणुओं के जैविक कार्य और आइसोमर पहचान अभी भी काफी हद तक रहस्यपूर्ण बनी हुई है।,, मॉडल संयंत्र में अरबीडोप्सिस थैलियाना,सेलुलर आईएनएसपी8 को आईएमपी8 के संयोग-पता लगाने और ASK1-COI1-JAZ रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स17द्वारा सक्रिय जस्मोनेट के माध्यम से कीट शाकाहारी और नेक्रोट्रोफिक कवक के खिलाफ सुरक्षा को विनियमित करने का प्रस्ताव किया गया था। इसके अलावा, ऊर्जा होमोस्टेसिस और पोषक तत्व संवेदन में आईएनएसपी 8 और अन्य पीपी-इन्स्प की भूमिकाओं के साथ-साथ फॉस्फेट होमोस्टेसिस17,23,,,24, 25,,,26प्रस्तावित किया गया है ।25
नियोजित जैविक प्रणाली के बावजूद, InsPs का अध्ययन करते समय एक प्रमुख पद्धतिगत चुनौती इन अणुओं का विश्वसनीय पता लगाने और सटीक मात्राकरण रही है। सेल अर्क से पीपी-इन्सेप्स सहित आईएनएसपी का पता लगाने के लिए मास स्पेक्ट्रोमेट्री आधारित तरीकों का इस्तेमाल किया गया है । हालांकि , वे अध्ययन अलग आइसोमर्स26,27में अंतर करने में विफल रहे . आईएनएसपी का विश्लेषण करने के लिए एक और दृष्टिकोण टीओ2 मोतियों का उपयोग करके सेल लिसेट्स से आईएनएसपी के पुल-डाउन को नियोजित करता है, जिसके बाद एल्यूटेड आईएनपीएस का पॉलीएक्रीलामाइड जेल इलेक्ट्रोफोरेसिस (पेज) होता है। इसके बाद आईएनपीएस को टोलुडीन ब्लू या डीएपीआई24 , 28,29,से दाग दिया जासकताहै . हालांकि, इस विधि का उपयोग करके संयंत्र अर्क से आईएनएसपी 5 की तुलना में आईएनएसपी 5 से कम इन्स्प्स का मज़बूती से पतालगाना अब तक संभव नहीं है। हाल ही में, इन्स्प्स के परमाणु चुंबकीय अनुनाद (एनएमआर) विश्लेषण के लिए[13सी]-मायो-इनोसिटोल का उपयोग करने वाली एक विधि मजबूत एनियन एक्सचेंज हाई-परफॉर्मेंस लिक्विड क्रोमेटोग्राफी (सैक्स-एचपीएलसी)30के विकल्प के रूप में प्रकाशित की गई थी।myo इस तकनीक को एसएक्स-एचपीएलसी की तुलना में समान संवेदनशीलता प्राप्त करने और 5-आईएनएसपी7का पता लगाने की अनुमति देने के साथ-साथ सेल अर्क से विभिन्न गैर-एनेंटियोमेरिक आईएनपी5 आइसोमर्स के भेदभाव की सूचना दी गई है। हालांकि, एनएमआर-आधारित विधि के कार्यान्वयन के लिए रासायनिक संश्लेषित और व्यावसायिक रूप से उपलब्ध नहीं है[13सी]- मायो-इनोसिटोल।myo इसलिए, अधिकांश मामलों मेंनियोजितविधि रेडियोलेबलिंग नमूने हैं, जिनमें मायो-इनोसिटोल है, जिसके बाद एसएक्स-एचपीएलसी31,32, 33,33है।myo, यह तकनीक संयंत्र में रेडियोधर्मी myoमायो-इनोसिटोल के तेज और समर्पित सेलुलर किनेस और फॉस्फेट की संयुक्त गतिविधि द्वारा विभिन्न आईएनएसपी में इसके रूपांतरण पर आधारित है।
इसकेबाद एसएक्स-एचपीएलसी का उपयोग करके एसिड-निकाले जाते हैं और आंशिक रूप से 10 00 00 00 000 000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 उनके नकारात्मक आवेश के कारण, आईएनपीएस एसएक्स-एचपीएलसी कॉलम के सकारात्मक आवेशित स्थिर चरण के साथ दृढ़ता से बातचीत करते हैं और कॉलम से इंस्पस को मात देने के लिए बढ़ते फॉस्फेट सांद्रता वाले बफर ग्रेडिएंट के साथ संबद्ध किया जा सकता है। इस प्रकार एल्यूशन का समय अलग होने के लिए आईएनएसपी प्रजातियों के चार्ज और ज्यामिति पर निर्भर करता है। चिरल कॉलम के अभाव में, केवल गैर-एन्टियोमेरिक आइसोमर्स इस प्रोटोकॉल द्वारा अलग हो सकते हैं। हालांकि, रेडियोलेबल मानकों का उपयोग एक विशिष्ट आईएनएसपी चोटी की आइसोमेरिक प्रकृति को आवंटित करने के लिए किया जा सकता है। विभिन्न प्रयोगशालाओं द्वारा भूत्यूल और अवेलेबल मानकों को (जैव) रासायनिक तरीकों के साथ उत्पन्न करने या उन्हें विभिन्न कोशिकाओं और जीवों से शुद्ध करने के लिए पूर्व में कई प्रयासों ने चोटियों को कुछ आईएनपी प्रजातियों को सौंपने में मदद की है, और व्यक्तिगत आईएनएसपी प्रजातियों 5 , 7,,21, 34,,,35,365,37,38,39,40,41,742,3943की आइसोमेट्रिक पहचान को कम करने42के43लिए भी । इसके अलावा, हाल ही में एंजाइमेटिक रास्तों की स्पष्टता जिससे पौधों में पीपी-इन्सेपी का गठन होता है, साथ ही एक विशिष्ट 1-फाइटास गतिविधि के साथ बैक्टीरियल टाइप III प्रभावक की खोज, इन विश्लेषणों के लिए उपयोगी मानकों को उत्पन्न करने के बारे में जानकारी प्रदान करता है10,,17,18,,,22,,23।
ट्रिटियम(3एच) के β-क्षय के कारण परिणामस्वरूप अंशों को तरल प्रस्फुटन काउंटर में मापा जा सकता है। लेबलिंग समय में वृद्धि के साथ, एक स्थिर-राज्य आइसोटोपिक संतुलन पहुंच जाता है, जिसके बाद प्राप्त आईएनएसपी प्रोफाइल को संयंत्र31की आईएनपी स्थिति का प्रतिनिधित्व करना चाहिए। अन्य उपलब्ध तकनीकों की तुलना में इस प्रोटोकॉल का प्रमुख लाभ InsPs के लिए प्रत्यक्ष अग्रदूत के उपयोग और रेडियोधर्मी संकेत के माप द्वारा प्राप्त उच्च संवेदनशीलता है।
एसैक्स-एचपीएलसी[3एच]-मायो-इनोसिटोल-लेबल वाले पौधों या अन्य जीवों से निकाले गए नमूनों का उपयोग आमतौर पर कम आईएनपी प्रजातियों से लेकर पीपी-आईएनपीएस तक के आईएनपी का पता लगाने और मात्राकरण के लिए किया जाता है, जो मेटाबॉलिज्म, कार्य और इन्सिप की कार्रवाई के तरीकों को बेहतर ढंग से समझने के लिए एक मूल्यवान उपकरण का प्रतिनिधित्व करता है।myo अब तक, यह विधि कम आईएनपी प्रजातियों में विशेष रुचि वाले शोधकर्ताओं के लिए भी सबसे उपयुक्त विकल्प है। जबकि इस प्रक्रिया की मूल बातें, जिस पर यहां वर्णित प्रोटोकॉल पर बनाता है, पहले7,21, 31,,,34,संयंत्र व्युत्पन्न InsPs और विशेष रूप से पीपी-InsPs के विश्लेषण के अनुरूप एक विस्तृत प्रोटोकॉल का वर्णन किया गया है अभी भी लापता है ।,31 पिछले प्रकाशनों ने कम प्रचुर मात्रा में पीपी-इन्स्प्स, विशेष रूप से आईएमपी8का पता लगाने में कठिनाइयों की सूचना दी, जो निम्नलिखित कारकों में से एक या अधिक के कारण है: अपेक्षाकृत कम मात्रा में पौधे की सामग्री,कमविशिष्ट गतिविधि (> 20 Ci/mmol) के साथ मायो-इनोसिटोल, निष्कर्षण बफ़र्स का उपयोग जो या तो परक्लोरिक एसिड पर आधारित नहीं हैं या 1 एम से कम केंद्रित हैं, विभिन्न बेअसर बफर, साथ ही उप-इष्टतम ढाल या ऑन-लाइन डिटेक्टर के साथ[3एच] का पता लगाना।myo उन अध्ययनों की तुलना में, यहां,प्रस्तुत प्रोटोकॉल पीपी-आईएनपी7,21,34के विश्वसनीय पहचान के लिए डिज़ाइन किया गया है।,
यहां हम एक विस्तृत कार्यप्रवाह पेश करते हैं, जो उपकरणों के सेटअप से शुरू होकर खेती और लेबलिंग, आईएनएसपी निष्कर्षण और सैक्स-एचपीएलसी ही चलाते हैं। यद्यपि विधि को मॉडल पौधे ए थैलियानामें अनुकूलित किया गया था, लेकिन इसे अन्य पौधों की प्रजातियों का अध्ययन करने के लिए आसानी से संशोधित किया जा सकता है, जैसा कि यहां मॉडल फली लोटस जैपोनिकसके पहले रिपोर्ट किए गए आईएनस्प प्रोफाइल के साथ दिखाया गया है। हालांकि एक अलग पौधों की प्रजातियों के उपयोग के लिए कुछ अनुकूलन की आवश्यकता हो सकती है, हम परिकल्पना करते हैं कि वे मामूली होंगे, जिससे यह प्रोटोकॉल संयंत्र InsPs में आगे के अनुसंधान के लिए एक अच्छा प्रारंभिक बिंदु बन जाएगा। संभावित अनुकूलन को सुविधाजनक बनाने के लिए, हम प्रोटोकॉल के भीतर हर कदम का संकेत देते हैं जिसमें संशोधन संभव हैं, साथ ही सभी महत्वपूर्ण कदम जो पहली बार विधि स्थापित करते समय चुनौतीपूर्ण हो सकते हैं। इसके अतिरिक्त, हम रिपोर्ट करते हैं कि इस विधि द्वारा प्राप्त डेटा का उपयोग विशिष्ट InsPs के परिमाणीकरण के लिए कैसे किया जा सकता है और विभिन्न नमूनों का विश्लेषण और तुलना कैसे की जा सकती है।
यहां हम पौधे के अर्क में पीपी-इन्सेस सहित आईएनपी की मात्रा निर्धारित करने के लिए एक बहुमुखी और संवेदनशील विधि प्रस्तुत करते हैं और इस विधि को स्थापित करने के तरीके पर व्यावहारिक सुझाव प्रदान करते हैं। भले ही प्रोटोकॉल आम तौर पर मजबूत होता है, लेकिन सबऑप्टिमल रन और विश्लेषण हो सकते हैं। ज्यादातर मामलों में, उन रनों की पहचान एक मजबूत कमी या अत्यधिक फॉस्फोरलेटेड आईएनएसपी, विशेष रूप से पीपी-आईएनपी प्रजाति आईएसएसपी7 और आईएनएसपी8के पूर्ण नुकसान से की जा सकती है। संभावित कारण पौधे की सामग्री के माइक्रोबियल संदूषण और पौधे सामग्री के अपर्याप्त पीसने और विगलन के कारण निष्कर्षण के दौरान अंतर्जात संयंत्र पीपी-इन्स्प हाइड्रोलाइज के अपर्याप्त निष्क्रियता हो सकते हैं जो निष्कर्षण बफर के तत्काल संपर्क में नहीं होंगे। इसके अलावा कारणों में बेअसर बफर, या बस अपर्याप्त नमूना सामग्री के अपर्याप्त या अतिरिक्त अतिरिक्त इसके अलावा द्वारा गलत पीएच समायोजन शामिल हैं। उत्तरार्द्ध पीपी-इन्स्प्स का पता लगाना मुश्किल बना सकता है, क्योंकि वे अक्सर कोशिकाओं में बहुत कम मात्रा में मौजूद होते हैं। चरण 3.5 के दौरान नमूना सामग्री या अक्षम सुखाने की अधिकता परक्लोरिक एसिड को कमजोर करने का कारण बन सकती है, इसलिए अपर्याप्त एंजाइम निष्क्रियता और आईएनएसपी6 और पीपी-आईएनएसपी का एक विशिष्ट नुकसान भी हो सकता है। इस प्रोटोकॉल में उपयोग की जाने वाली पौधे की सामग्री की मात्रा के साथ-साथ रेडियोलेबल को लागत और प्रदर्शन के आधार पर अनुकूलित किया गया था, और इसलिए यह सबसे कम राशि के करीब है जो अभी भी इष्टतम परिणाम प्रदान करने के लिए पर्याप्त है। इसके अलावा कॉलम राल धीरे-धीरे अपनी रिजॉल्यूशन कैपेसिटी को ढीला कर देगा। इस प्रक्रिया का पहला संकेत है (लेखकों के लिए पूरी तरह से स्पष्ट नहीं कारणों के लिए) एचपीएलसी स्पेक्ट्रम में पीपी-इन्स्प्स जैसी उच्च फॉस्फोरीलेटेड आईएनएसपी प्रजातियों का एक विशिष्ट नुकसान है। आगे की उम्र बढ़ने के साथ, यहां तक कि InsP6 को कॉलम(चित्रा 1D)द्वारा ठीक से हल नहीं किया जाएगा। इसलिए, सटीक परिणाम सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त कॉलम का उपयोग, साथ ही नमूने की सावधानीपूर्वक हैंडलिंग और एचपीएलसी घटकों का उचित रखरखाव महत्वपूर्ण है।
नमूनों और रन की तुलना करते समय, खासकर जब विभिन्न उपकरणों (जैसे, एचपीएलसी सिस्टम और कॉलम) या विभिन्न दिनों में उत्पन्न होता है, तो नमूनों को एक दूसरे को सामान्य करना महत्वपूर्ण है (जैसा कि चरण 7.3 में वर्णित है) और उसी तरह उनका विश्लेषण करना। केवल सामान्यीकरण के माध्यम से एक ही ग्राफ(चित्र 3)में कई नमूनों को दिखाना संभव और सटीक है। कुल InsPs, या किसी अन्य विशिष्ट आईएसएसपी प्रजातियों के सापेक्ष व्यक्तिगत आईएनएसपी के परिमाणीकरण के लिए, जब तक केवल सापेक्ष मूल्यों और पूर्ण मूल्यों को नहीं दिखाया जाता है, तब तक सामान्यीकरण करना आवश्यक नहीं है। आदर्श रूप से, InsP प्रोफाइल और मात्रा दोनों दिखाए जाते हैं। हालांकि, कुछ मामलों में एक ही ग्राफ में पर्याप्त रूप से दो या अधिक रन दिखाना संभव नहीं है। विभिन्न प्रतिधारण समय या पृष्ठभूमि गतिविधि के विभिन्न स्तरों से अकेले अकांक्षित सैक्स-एचपीएलसी प्रोफाइल की तुलना करना मुश्किल हो सकता है। यही सच है जब कई नमूनों की तुलना करने की जरूरत है । ऐसे मामलों में, व्यक्तिगत चोटी क्वांटिफिकेशन के लिए एक अतिरिक्त सॉफ्टवेयर (जैसे, मूल) का उपयोग करके एक और मूल्यांकन आवश्यक है।
लेखकों को पता है कि यहां वर्णित प्रोटोकॉल को अनुकूलित किया जा सकता है और प्रत्येक व्यक्तिगत शोध प्रश्न के अनुकूल होने की आवश्यकता है। हालांकि इस प्रोटोकॉल में अरबीडोप्सिस अर्क,7,17 के लिए अनुकूलित किया जा रहा है, यह विधि बहुमुखी है और अन्य पौधों की प्रजातियों के InsP प्रोफाइल का निर्धारण करने में भी मदद कर सकती है। यहां हम एल जैपोनिकसके लिए पहली बार आईएनएसपी प्रोफाइल पेश करके इस संभावना का उदाहरण देते हैं, जिसके लिए लेबलिंग शर्तों, आईएनएसपी निष्कर्षण या सैक्स-एचपीएलसी रन(चित्रा 2)में कोई संशोधन की आवश्यकता नहीं थी। विशेष रूप से, जबकि कुल मिलाकर समान, एल जैपोनिकस और अरबीडोप्सिस आईएनएसपी प्रोफाइल के बीच मतभेद देखे जाते हैं। उदाहरण के लिए, एल में जैपोनिकस आईएनएसपी5 [4-ओह] या इसके एंटिओमेरिक फॉर्म आईएनपी5 [6-ओह] आईएनपी5 [1-ओह] या इसके एंटियोमेरिक फॉर्म आईएनएसपी की तुलना में अधिक प्रचुर मात्रा में हैं5 [3-ओह] अरबीडोप्सिसकी तुलना में, जहां InsP5 [1-OH] या इसके enantiomeric रूप InsP5 [3-ओह] प्रमुख InsP5 प्रजातियां हैं । इसी तरह, हम आशा करते हैं कि मीडिया संरचना में परिवर्तन,[3एच]-मायो-इनोसिटोल एकाग्रता, पौधों की आयु, पर्यावरणीय स्थितियों (जैसे, प्रकाश और तापमान), रासायनिक यौगिकों या अन्य कारकों के बीच पौधे-माइक्रोबियल इंटरैक्शन के विश्लेषण के अलावा, परीक्षण और अनुकूलित करने की आवश्यकता हो सकती है।myo
इस विधि की एक महत्वपूर्ण खामी जिस पर विचार करने की आवश्यकता है वह यह है कि लेबलिंग एक (बाँझ) तरल संस्कृति में की जाती है, जो अधिकांश भूमि पौधों के लिए शारीरिक वातावरण का प्रतिनिधित्व नहीं करती है। इसके अलावा, मायो-इनोसिटोल कीmyoउच्च लागत के कारण, लेबलिंग समाधान की मात्रा और संस्कृति पोत का आकार आम तौर पर सीमित होता है, जो उपयोग किए जा सकने वाले पौधों के आकार को भी प्रतिबंधित करता है। तरल संस्कृति में खेती से सीधे तौर पर घुसपैठ करके बचा जा सकता है उदाहरण के लिए मिट्टी में उगाए गए पौधों की पत्तियों के साथ [1H]-myo-inositol और बाद में यहां वर्णित प्रोटोकॉल का पालन, जैसा कि पहले10रिपोर्ट किया गया था ।myo
वैकल्पिक तरीकों की तुलना में इस प्रोटोकॉल की कई कमियां हैं, जैसे कि टीओ2 पुल-डाउन पेज या मास स्पेक्ट्रोमेट्री आधारित तकनीकों के बाद। [3एच]-मायो-इनोसिटोल लेबलिंग के कारण, केवल आईएनपी प्रजातियां जो सीधे रेडियोलेबेल्ड मायो-इनोसिटोलसे निकलती हैं, अंत में पता लगाया जाएगा।myo यहां वर्णित विधि अन्य आईएनएस आइसोमर्स जैसे स्काइलो-इनोसिटोल और अन्य आइसोमर्स के लिए अंधी है जिनमें से कुछ की पहचान कुछ पौधों में की गई है44. इसके अलावा, अन्य रास्तों से प्राप्त मायो-इन्सेप्स को बाहर रखा जाएगा, जिनमें मायो-इनोसिटोल myoऔर मायो-इनोसिटोल-3-फॉस्फेटके आइसोलेट के माध्यम से ग्लूकोज-6-फॉस्फेट के डी नोवो संश्लेषण द्वारा संश्लेषित किए गए, जो मायो-इनोसिटॉल-3-फॉस्फेटसिंथास (एमआईपीएस) प्रोटीन45 द्वाराउत्प्रेमित होंगे। यद्यपि[32पी] या[33पी]-ऑर्थो-फॉस्फेटका उपयोग वैकल्पिक लेबल के रूप में किया जा सकता है, उनका उपयोग एक बड़ा नुकसान बन गया है, क्योंकि प्रचुर मात्रा में न्यूक्लियोटिड्स और इसके डेरिवेटिव सहित हर फॉस्फेट युक्त अणु को लेबल किया जाएगा। उन अणुओं को इस प्रोटोकॉल के साथ भी निकाला जा सकता है और एसएक्स कॉलम से बांध दिया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च स्तर की पृष्ठभूमि गतिविधि होगी जो व्यक्तिगत आईएनएसपी चोटियों की पहचान में हस्तक्षेप करेगी5। इसके अलावा,[32पी]- या[33पी] लेबल वाले आईएनपी और पीपी-आईएनपीएस की मात्रा फॉस्फेट और पायरोफॉस्फेट मोइटी टर्नओवर से दृढ़ता से प्रभावित हो सकती है और इनोसिटोल प्रजातियों के लिए बड़े पैमाने पर रीडआउट की रिपोर्ट नहीं कर सकती है।
दूसरी ओर,[3एच]-मायो-इनोसिटोल विशेष रूप से मायो-इनोसिटोलयुक्त अणुओं को लेबल करता है।myo इस मामले में इंसिप्स, इनोसिटोल युक्त लिपिड, जैसे फॉस्फोरिनोसिटाइड्स, और गैलेक्टिनोल इस मामले में लेबल किए गए हैं। हालांकि, इस प्रोटोकॉल के साथ केवल InsPs का विश्लेषण किया जाएगा, क्योंकि लिपिड निष्कर्षण बफर में अघुलनशील हैं और गैलेक्टिनॉल एसएक्स कॉलम से नहीं बांधता है।
अब तक,टीओ2 पुलडाउन/पेज द्वारा निर्धारित एक की तुलना में मायो-इनोसिटोल लेबलिंग द्वारा उत्पन्न संयंत्र InsP प्रोफ़ाइल से अंतर अज्ञात रहता है, क्योंकि पौधों में ऐसी तुलना नहीं की गई है ।myo पशु कोशिकाओं में हाल ही मेंकिएगए एक अध्ययन में इस प्रश्न का समाधान किया गया था . उस काम में, आईएनएसपी6 का एक पूल जो[3एच]-मायो-इनोसिटोल लेबलिंग द्वारा अदृश्य है, जिसे सीधे ग्लूकोज-6-फॉस्फेट से प्राप्त किया जाना चाहिए, की पहचान स्तनधारी सेल लाइनों के पेज जैल के साथ सैक्स-एचपीएलसी प्रोफाइल की तुलना करके की गई थी ।myo फास्फेट भुखमरी के 24 एच के परिणामस्वरूप आईएनएसपी6 की 150% वृद्धि हुई जब टीओ2 पुलडाउन का उपयोग करके शुद्ध इन्स्प्स के पेज जैल की मात्रा निर्धारित की गई। सक्सेना-एचपीएलसी[3एच]-मायो-इनोसिटोल-लेबल कोशिकाओं का विश्लेषण, जिन्हें समान रूप से माना जाता था, केवल [3 एच]-आईएनएसपीmyo6के15%की वृद्धि दिखाई । जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, आईएनएसपी5 से कम InsPs ज्यादातर मामलों में पेज विश्लेषण के साथ अज्ञेय हैं। सैक्स-एचपीएलसी द्वारा अपनाई जाने वाली रेडियोलाबेलिंग पसंद की विधि प्रतीत होती है, जब तक कि अत्यधिक नकारात्मक आवेशित अणुओं के इस समूह का पता लगाने के लिए बड़े पैमाने पर स्पेक्ट्रोमेट्रिक प्रोटोकॉल अनुकूलित नहीं होते हैं।
एक अन्य शेष चुनौती सैक्स-एचपीएलसी विश्लेषण (या आईएनएसपी विश्लेषण के लिए किसी अन्य विधि में)10, 17,17में एंटिसोमर्स को अलग करना है। इस चुनौती से चिरल चयनकर्ताओं के अलावा, यानी एल-आर्जिनिन अमीड जैसे एनेंटीोप्योर यौगिकों से निपटा जा सकता है जो संबंधित एनेंटियोमेरिक अणुओं के साथ बातचीत करते हैं ताकि डायस्टेरियोमिक कॉम्प्लेक्स बनाए जा सकें जिन्हें10अलग किया जा सकता है । हमारी जानकारी के लिए, इस दृष्टिकोण को केवल एनेंटियोमेरिक आईएनपी5 आइसोमर्स5 [1-ओह] और आईएनएसपी5 [3-ओह] को एनएमआर द्वारा10विश्लेषण करने के लिए लागू किया गया है । अन्य एन्टियोमेरिक जोड़े के भेदभाव या चिरल सैक्स-एचपीएलसी विश्लेषण या चिरल पेज आधारित तरीकों द्वारा एंटिसोमर्स के सफल भेदभाव की अभी तक रिपोर्ट नहीं की गई है और इसे और विकसित किया जाना चाहिए । फॉस्फोरस उपलब्धता द्वारा पीपी-इनएसपी के संरक्षित संश्लेषण और संरक्षित नियमन को ध्यान में रखते हुए, हम कल्पना करते हैं कि विशेष रूप से गैर-रेडियोधर्मी तरीके जैसे पृष्ठ या एमएस-आधारित तरीके, पोषक तत्वों के विश्लेषण के साथ, फसलों में पोषक तत्वों की कमी का निदान करने के लिए डिज़ाइन किए गए रिमोट सेंसिंग डेटा को जांचने के लिए जमीनी सत्य प्रयासों में मदद करेंगे17,18,24,,25।,, हालांकि, यहां प्रस्तुत विधि वर्तमान में अभी भी InsP विश्लेषण के लिए सोने के मानक पर विचार किया जा सकता है और पौधों में इन पेचीदा दूतों के नए कार्यों की खोज करने के लिए महत्वपूर्ण भूमिका निभाई जाएगी ।
The authors have nothing to disclose.
इस काम को जर्मनी की उत्कृष्टता रणनीति के तहत ड्यूश Forschungsgemeinschaft (DFG, जर्मन रिसर्च फाउंडेशन) द्वारा वित्त पोषित किया गया था-EXC-२०७०-३९०७३२३२४ (फेनोरोब), अनुसंधान प्रशिक्षण समूह GRK2064 और व्यक्तिगत अनुसंधान अनुदान SCHA1274/4-1 और SCHA1274/5-1 G.S.S. हम तकनीकी सहायता के लिए ली श्ल्टर और ब्रिजित यूबरबाख को भी धन्यवाद देते हैं ।
Centrifuge | Eppendorf AG | model: 5430 R | |
Diammonium hydrogen phosphate, ≥97 % | Carl Roth GmbH + Co. KG | 0268.1 | |
Ethylenediamine tetraacetic acid disodium salt dihydrate, ≥99 %, p.a., ACS | Carl Roth GmbH + Co. KG | 8043.2 | |
Falcon 12-well clear flat bottom TC-treated multiwell cell culture plate, with lid, individually wrapped, sterile | Corning Inc. | 353043 | |
Fraction collector | LAMBDA Instruments GmbH | model: OMNICOLL single channel collector | |
Growth incubator | poly klima GmbH | model: PK 520-LED | |
HPLC pumps | Kontron Instruments | model: 420 | |
HPLC syringe for Rheodyne valves, 1 mL | Hamilton Company | 81365 | |
Injector for HPLC | Supelco | model: Rheodyne 9725 | |
Inositol, myo-[1,2-3H(N)] | American Radiolabeled Chemicals Inc. | ART 0261 | |
Liquid nitrogen | University, Chemistry Department | ||
Liquid scintillation counter | PerkinElmer Inc | model: TRI-CARB 2900TR | |
Micro pestle | Carl Roth GmbH + Co. KG | CXH7.1 | |
Mixed cellulose Eester filter, ME range (ME 24), plain, 0.2 µm pore size, 47 mm circle | GE Healthcare Life Sciences | 10401770 | |
Mixer for HPLC | Kontron Instruments | model: M 800 | |
Murashige & Skoog medium, salt mixture | Duchefa Biochemie | M0221 | |
OriginPro software | OriginLab Corp. | ||
Orthophosphoric acid, ≥85 %, p.a., ISO | Carl Roth GmbH + Co. KG | 6366.1 | |
Partisphere 5 µm SAX cartridge column, 125 x 4.6 mm | Hichrom Limited | 4621-0505 | |
Perchloric acid, 70 %, 99.999 % trace metals basis | Sigma-Aldrich | 311421 | |
Petri dish, square, PS, clear, 120/120/17 mm, sterile | Greiner Bio One International GmbH | 688161 | |
pH-indicator paper pH 5.5 – 9.0, Neutralit | Merck KGaA | 109564 | |
Phytagel | Sigma-Aldrich | P8169 | |
Potassium carbonate | Carl Roth GmbH + Co. KG | P743.2 | |
Safe-Lock tubes, 1.5 mL | Eppendorf AG | 30120086 | |
Sample loop for 9725 injectors, volume 2 mL, PEEK | Supelco | 57648 | |
SNAPTWIST scintillation vial, 6.5 mL | Simport Scientific Inc. | S207-5 | |
Sterile bench | LaboGene | model: ScanLaf MARS 900 | |
Sucrose, ≥99,5 %, p.a. | Carl Roth GmbH + Co. KG | 4621.1 | |
Ultima-Flo AP liquid scintillation cocktail | PerkinElmer Inc | 6013599 | |
Ultra-pure deionized water | Milli-Q | ||
Wrenchless WVS End Fitting Kit | Hichrom Limited | 4631-1001 |