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Articles by Miao Wen in JoVE
JoVE General
Verwendung von Arabidopsis-Mutanten zu eceriferum Kutikula Biosynthese entdecken
1Department of Botany, University of British Columbia - UBC, 2Department of Chemistry, University of British Columbia - UBC
Die Kutikula ist eine wachsartige Außenhaut auf Pflanzen, die eine primäre Rolle in Wasserschutzgebieten hat aber auch eine wichtige Barriere gegen das Eindringen von pathogenen Mikroorganismen. In diesem Video zeigen wir die Analyse der Kutikula-Mutanten durch Forward-und Reverse Genetik Ansätze identifiziert.
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Nanotubules Auf Pflanze-Oberflächen: Chemische Zusammensetzung Der Epicuticular Wachs Kristalle Auf Nadeln Der Taxus Baccata L
Nadeln von Taxus Baccata L. waren mit unterschiedlicher Durchmesser (100 und 250 nm) und Längen (300-500 und 500-1000 nm) auf den feuchteren und adaxial Flächen bzw. tubuläre epicuticular Wachs-Kristallen bedeckt. Probenahme-Protokollen beschäftigt waren, um die chemische Zusammensetzung der Nadel Wachse auf drei verschiedenen Ebenen der räumlichen Auflösung zu studieren. Erstens ergab eine Smokeless Extraktion der ganzen Nadeln das Gesamt-cuticular-Wachs-Gemisch aus sehr langkettigen Fettsäuren (21 %), Alkandiole (19 %), Phenyl Ester (15 %), und sekundäre Alkohole (9 %) zusammen mit kleinen Mengen an Aldehyden, primären Alkoholen, Alkane, Alkylester und Tocopherole. Zweitens wurden separat Wachse von beiden Seiten der Nadel abgetastet, durch Bürsten mit CHCl3 getränkten Stoff Glas. Beide Seiten zeigten qualitative Zusammensetzung sehr ähnlich, aber unterschieden sich drastisch in quantitativen Aspekten, mit Nonacosan-10-Ol (18 %) und Alkandiole (33 %) dominieren die feuchteren und adaxial Wachse, beziehungsweise. Drittens wurden die Epi- und Intracuticular-Wachs-Schichten selektiv durch eine Kombination von mechanischen Wachs entfernen und Bürsten Extraktion abgetastet. Dies bot direkte Beweise, dass die tubuläre Wachs-Kristalle hohe Prozentsätzen des Nonacosane-4,10-Diol und Nonacosane-5,10-Diol feuchteren oberflächlich Nonacosan-10-Ol adaxial oberflächlich von den Nadeln enthalten. Zusammen mit diesen Verbindungen, relativ große Mengen von Fettsäuren und kleinere Prozentsätze der Aldehyde co-crystallized primären Alkoholen, Alkylester und Alkane in der epicuticular Ebene. Im Vergleich dazu bestand das Intracuticular Wachs von höheren Teilen des zyklischen Bestandteile und Aliphaten mit relativ hohen Polarität. Die Bildung der röhrenförmigen Kristalle wird als spontane physikalisch-chemischer Prozess, an denen die Einrichtung von Farbverläufen zwischen der Epi und Intracuticular Wachs Schichten und lokalen Phasentrennung diskutiert.
Sehr Langkettigen Sekundäre Alkohole Und Alkandiole in Cuticular Wachse Pisum Sativum Blätter
In cuticular Wachse aus Blättern von Pisum Sativum wurden 19 sekundäre Alkohole, 10 primäre/sekundäre Alkandiole und drei Sekundär/Sekundär Alkandiole von verschiedenen chemischen Umwandlungen mit Produkt-Zuordnung mit GC-MS identifiziert. Die homologe Reihe der C29-C33 sekundäre Alkohole (1,1 µg/cm2) war geprägt von Hentriacontanol Isomere (94 %). Nur Octacosanediols und Spur Mengen von Hexacosanediols (< 1 %) wurden in die primäre/sekundäre Alkanediol-Fraktion (0,7 µg/cm2) festgestellt. Die Sekundär/Sekundär Alkandiole (0,12 Microg/cm2) enthalten ein einzelnes Homolog mit Kettenlänge C31. Alle drei zusammengesetzte Klassen zeigten charakteristische Isomer Distributionen mit sekundären funktionellen Gruppen überwiegend gelegen zwischen C-14 und C-16. Auf der Grundlage der Isomer-Kompositionen, wird die Reihenfolge der biosynthetischen Schritte, die Einführung der Hydroxyl-Funktionen erläutert.
Sehr Langkettigen Hydroxyaldehydes Aus Cuticular Wachs Von Taxus Baccata Nadeln
Im cuticular Wachs von Taxus Baccata Nadeln wurden die homologe Reihe der sehr langkettigen 1,5-Alkandiole und 5-Hydroxyaldehydes von verschiedenen chemischen Umwandlungen mit Produkt-Zuordnung mittels GC-MS identifiziert. Die 1,5-Alkandiole hatte Kettenlängen von C(28) bis hin zu C(38), mit starken Dominanz der sogar CO2-Zahlen und einem Maximum an C(32) (29 %). Der 5-Hydroxyaldehydes-Serie umfasste Kettenlängen, C(24) und C(26)-C(36) und zeigte eine ausgeprägte Prävalenz von geraden Homologen. 5-Hydroxyoctacosanal war die am häufigsten vorkommende Verbindung der Serie (42 %). Die 5-Hydroxyaldehydes betrug 0,4 microg/cm(2), entspricht 1,2 % der gesamten Wachs von den Nadeln zusammen. Ein biosynthetisches Polyketid-wie-Weg wird anhand der (ähnliche) Kette Länge Distributionen und funktionelle Gruppenmuster für beide zusammengesetzten Klassen vorgeschlagen.
Das Cytochrom P450-Enzym CYP96A15 Das Midchain Alkan-Hydroxylase Verantwortlich Für Die Bildung Der Sekundären Alkohole Und Ketone in Stammzellen Cuticular Wachs Von Arabidopsis
Die meisten Antenne Oberflächen von Pflanzen fallen cuticular Wax, die in Epidermiszellen synthetisiert wird. Die Wachs-Mischung auf die Blütenstand Stängel von Arabidopsis (Arabidopsis Thaliana) ist geprägt durch Alkane, sekundäre Alkohole und Ketone, alle dachte sequenziell in der Decarbonylation Weg der Wachs-Biosynthese gebildet werden. Hier haben wir einen Rückwärtsgang-genetischen Ansatz um ein Cytochrom P450 Enzym (CYP96A15) in Wachs-Biosynthese beteiligt und bezeichnete es als eine midchain Alkan-Hydroxylase (MAH1) zu identifizieren. Vorbau Wachs der T-DNA muss mutierten Allele fand ohne sekundäre Alkohole und Ketone (mah1-1) sein oder als Wildtyp wesentlich geringeren Mengen dieser Komponenten (mah1-2 und mah1-3) enthalten. Alle Mutante Linien hatte Alkan Beträge ganz oder teilweise Entschädigung für den Verlust von anderen zusammengesetzten Klassen ebenfalls erhöht. Trotz der chemischen Variation zwischen Mutanten und Wildtyp Wachse gab es keine erkennbaren Unterschiede in den epicuticular Wachs-Kristallen auf den Vorbau-Oberflächen. Mutant Vorbau Wachs Phänotypen könnte teilweise durch Ausdruck der Wildtyp MAH1 unter der Kontrolle der native Projektträger als auch der Blumenkohl-Mosaik-Virus 35S-Promoter gerettet zu werden. Blumenkohl mosaic Virus 35S-gesteuerte eine Überexpression von MAH1 führte zu ektopische Anhäufung sekundäre Alkohole und Ketone in Arabidopsis Blatt Wachs, wo findet man nur Spuren dieser Verbindungen in der Wild-Typ. Die neu gegründete Blatt Alkohole und Ketone hatte midchain Funktionsgruppen auf oder neben der zentralen Kohlenstoff, so entsprechen diese Verbindungen in Wildtyp Stamm Wachs. Genommen zusammen, mutant-Analysen und ektopische Expression von MAH1 in Blätter legen nahe, dass dieses Enzym die Hydroxylierung Reaktion führt von Alkanen zu sekundären Alkoholen und möglicherweise auch eine zweite Hydroxylierung führt zu den entsprechenden Ketone katalysieren kann. MAH1 Ausdruck war weitgehend auf die wachsenden Regionen der Blütenstand Stämme, speziell auf die epidermale Pflaster-Zellen, aber nicht in Trichome und Guard Zellen beschränkt. MAH1-grün fluoreszierendes Protein Schmelzverfahrensproteine lokalisiert, Endoplasmatisches Reticulum, den Nachweis, dass zwischen- und sowohl Produkte des Signalweges Decarbonylation in diesem Fach subzellulare generiert werden und anschließend an die Plasmamembran für den Export in Richtung der Kutikula ausgeliefert werden müssen.
Zusammensetzung Der Sekundäre Alkohole, Ketone, Alkandiole Und Ketols in Arabidopsis Thaliana Cuticular Wachse
Arabidopsis-Wachs-Komponenten, die mit sekundären Funktionsgruppen untersucht wurden (i) um die biosynthetischen Beziehung zwischen sekundäre Alkohole und Ketols zu testen und (Ii) zu bestimmen, die Regiospecificity und Substrat Präferenz des Enzyms Ketol-Biosynthese beteiligt. Das Stamm-Wachs von Arabidopsis Wildtyp enthalten homologe Reihe von C(27) zu C(31) sekundäre Alkohole (2,4 µg cm(-2)) und C(28) zu C(30) Ketone (6,0 µg cm(-2)) C(29) Homologen dominiert. Darüber hinaus wurden zusammengesetzte Klassen, die zwei sekundäre funktionelle Gruppen enthalten als C(29) Diole (ca. 0,05 µg cm(-2)) und Ketols (ca. 0,16 µg cm(-2)). Alle vier zusammengesetzte Klassen zeigten charakteristische Isomer Distributionen, mit funktionellen Gruppen befindet sich zwischen C-14 und C-16. In der mah1-mutant-Stängel Wax, Diole und Ketols konnte nicht erkannt werden, während die Beträge der sekundäre Alkohole und Ketone wurden drastisch reduziert. In beiden MAH1-überexprimierenden Zeilen wurden gleiche Mengen von C(29) und C(31) sekundäre Alkohole entdeckt. Basierend auf dem Vergleich von Homolog und Isomer Kompositionen zwischen den verschiedenen Genotypen, kann geschlussfolgert werden, dass biosynthetischen Bahnen aus Alkanen sekundäre Alkohole und Ketone oder Diole zu Ketols führen. Es scheint plausibel, dass MAH1 die Hydroxylase-Enzym, das in alle diese Konvertierungen in Arabidopsis Thaliana beteiligt.
Hohe Mobilität Gruppe Kasten Protein-1 Korreliert Mit Microinflammatory Zustand Und Ernährungszustand in Kontinuierliche Ambulante Peritonealdialyse-Patienten
Hohe Mobilität Gruppe Kasten Protein-1 (HMGB-1) wurde vor kurzem als eine neue Art von entzündlichen Cytokine identifiziert. Entzündung kann zu Unterernährung in gewissem Umfang führen. Unsere Studie zielte darauf, die Beziehung zwischen Serum-HMGB-1-Ebene mit Microinflammatory Zustand und Ernährungszustand bei kontinuierlichen ambulanten Peritonealdialyse (CAPD) Patienten zu klären. Patienten in der Behandlung der Instandhaltung der Peritonealdialyse für > 6 Monate wurden aufgenommen. HMGB-1, Interleukin-6 (IL-6) und Tumor-Nekrose-Faktor-α (TNF-α) wurden Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA) gemessen. Hochempfindlichen C-reaktives-Protein (hs-CRP), Prealbumin (PA), Serum-Albumin (S-Alb), Hämoglobin (Hb), subjektive Ernährungs Gesamtbeurteilung (SGA), und CAPD präsentiert Harnstoff Abschlussquote (Kt/V), Kreatinin-Clearance (CrCl), residual Glomeruläre Filtrationsrate (rGFR) und Dialysierflüssigkeit Plasma-Verhältnis von Kreatinin nach 4 Stunden (D/P(4Cr)) wurden analysiert. Die Independent-Samples-t-Test und Pearsons Korrelation Rang Test wurden verwendet. Serum-HMGB-1, IL-6 und TNF-α der CAPD-Patienten waren deutlich höher als in der Kontrollgruppe (P < 0,05); HMGB-1-Serumspiegel hatte positive Beziehungen mit TNF-α (R 0,730, P = 0.01 <), hs-CRP (R 0.361, P = 0.01 <), und IL-6 (R = 0,865, P < 0,01), und hatte negative Beziehungen mit Hb (R =-0.59, P < 0,01), Alb (R =-0.34, P < 0,05), und PA (R =-5.06, P < 0,01); keine signifikanten Beziehungen wurden zwischen Serum HMGB-1 mit SGA, Peritonealdialyse Alter, Kt/V CrCl, rGFR und D/P(4Cr) gefunden. Unsere Studie ergab, dass HMGB-1 wurde in CAPD-Patienten deutlich erhöht und mit Indikatoren der Entzündung und Mangelernährung. Serum-HMGB-1 könnte als Marker zur Beurteilung der Entzündung und Unterernährung bei CAPD-Patienten verwendet werden.
