שיטה זו משתמשת בהדמיית ספקטרומטריית מסה (MSI) כדי להבין תהליכים מטבוליים בעלי S. alba כאשר הם נחשפים לשנאת קסנוביוטיקה. השיטה מאפשרת לוקליזציה מרחבית של תרכובות מעניינות ואת המטבוליטים החזויים שלהם בתוך רקמות ספציפיות ושלמות.
השיטה המוצגת משתמשת בהדמיית ספקטרומטריית מסה (MSI) כדי לקבוע את הפרופיל המטבולי של עלי ס. אלבה כאשר הם נחשפים לשנאת קסנוביוטיקה. באמצעות גישה לא ממוקדת, מטבוליטים צמחיים ושנאת זרים של עניין מזוהים ומקומיים ברקמות הצמח כדי לחשוף דפוסי הפצה ספציפיים. לאחר מכן, בחיזוי סיליקו של מטבוליטים פוטנציאליים (כלומר, קטבוליטים ומצוות) מן xenobiotics מזוהה מבוצע. כאשר מטבוליט xenobiotic ממוקם ברקמה, סוג של אנזים המעורב בשינוי שלה על ידי הצמח נרשם. תוצאות אלה שימשו לתיאור סוגים שונים של תגובות ביולוגיות המתרחשות עלים S. אלבה בתגובה הצטברות xenobiotic בעלים. המטבוליטים חזו בשני דורות, מה שאיפשר לתיעוד של תגובות ביולוגיות רצופות להפוך קסנוביוטיקה ברקמות העלים.
Xenobiotics מופצים באופן נרחב ברחבי העולם בשל פעילות אנושית. חלק מהתרכובות הללו מסיסות במים ונספגות באדמה1, ונכנסות לשרשרת המזון כאשר הן מצטברות ברקמות צמחיות2,3,4. הצמחים נאכלים על ידי חרקים ואוכלי עשב, שהם טרף לאורגניזמים אחרים. צריכת כמה xenobiotics והשפעתם על בריאותו של הצמח תוארו5,6,7,8, אבל רק לאחרונה ברמת רקמה9. לכן, עדיין לא ברור איפה או איך חילוף החומרים של xenobiotics מתרחשת, או אם מטבוליטים צמחיים ספציפיים מתואמים הצטברות xenobiotic ברקמות ספציפיות10. יתר על כן, רוב המחקר התעלם חילוף החומרים של xenobiotics ואת המטבוליטים שלהם בצמחים, כל כך מעט ידוע על תגובות אלה ברקמות הצמח.
מוצעת כאן שיטה לחקור תגובות אנזימטיות בדגימות ביולוגיות שיכולות להיות קשורות לוקליזציה רקמה של מצעים ומוצרים של התגובות. השיטה יכולה לצייר את הפרופיל המטבולי המלא של מדגם ביולוגי בניסוי אחד, שכן הניתוח אינו ממוקד וניתן לחקור אותו באמצעות רשימות מותאמות אישית של אנליטים מעניינים. מסופקת רשימה של מועמדים במעקב בקבוצת הנתונים המקורית. אם מנתח אחד או יותר של עניין מצוינים במדגם, לוקליזציה הרקמה הספציפית יכולה לספק מידע חשוב על התהליכים הביולוגיים הקשורים. ניתוח עניין לאחר מכן ניתן לשנות silico באמצעות חוקים ביולוגיים רלוונטיים כדי לחפש מוצרים אפשריים / מטבוליטים. רשימת המטבוליטים המתקבלים משמשת לאחר מכן לניתוח הנתונים המקוריים על ידי זיהוי האנזימים המעורבים ו לוקליזציה של התגובות ברקמות, ובכך מסייע להבין את התהליכים המטבוליים המתרחשים. אף שיטה אחרת אינה מספקת מידע על סוגי התגובות המתרחשות בדגימות הביולוגיות, לוקליזציה של תרכובות מעניינות, ומטבוליטים הקשורים אליהן. שיטה זו יכולה לשמש על כל סוג של חומר ביולוגי פעם רקמות טריות ושלמות זמינים ואת תרכובות של עניין ניתן ליינן. הפרוטוקול המוצע פורסם ב-Villette et al.12 ומפורט כאן לשימוש הקהילה המדעית.
החלק הקריטי של פרוטוקול זה הוא הכנת המדגם: המדגם חייב להיות רך ושלם. חיתוך הוא החלק הקשה ביותר, שכן הטמפרטורה ועובי המדגם יכולים להשתנות בהתאם לסוג המדגם שנחקר. רקמות בעלי חיים הן בדרך כלל הומוגניות וקל יותר לחתוך. דגימות צמחים לעתים קרובות לשלב מבנים שונים ולכן קשה יותר לשמור על שלם כמו הל?…
The authors have nothing to disclose.
אנו מודים לצ’ארלס פינאו, מלאני לגריג ורגיס לאבין על הטיפים והטריקים שלהם לגבי הכנת מדגם להדמיית MALDI של דגימות צמחים.
Cover slips | Bruker Daltonics | 267942 | |
Cryomicrotome | Thermo Scientific | ||
Excel | Microsoft corporation | ||
flexImaging | Bruker Daltonics | ||
ftmsControl | Bruker Daltonics | ||
GTX primescan | GX Microscopes | ||
HCCA MALDI matrix | Bruker Daltonics | 8201344 | |
ImagePrep | Bruker Daltonics | ||
ITO-coated slides | Bruker Daltonics | 237001 | |
M1-embedding matrix | ThermoScientific | 1310 | |
Metabolite Predict | Bruker Daltonics | ||
Metaboscape | Bruker Daltonics | ||
Methanol | Fisher Chemicals | No specific reference needed | |
MX 35 Ultra blades | Thermo Scientific | 15835682 | |
Plastic molds | No specific reference needed | ||
SCiLS Lab | Bruker Daltonics | ||
SolariX XR 7Tesla | Bruker Daltonics | The method proposed is not limited to this instrument | |
Spray sheets for ImagePrep | Bruker Daltonics | 8261614 | |
TFA | Sigma Aldrich | No specific reference needed |