في هذه المقالة، نبدي إنشاء ثقافات الاستنساخ من أنواع الطحالب التصريف أحادي الخلية التي تم جمعها من موقع حقل طبيعية.
مقالة منهجية
في هذه المقالة، نبدي إنشاء ثقافات الاستنساخ من أنواع الطحالب التصريف أحادي الخلية التي تم جمعها من موقع حقل طبيعية.
من الضروري إنشاء ثقافات الاستنساخ من الطحالب المجهرية لاستخدامها في الدراسات المتعلقة بمختلف المواضيع، مثل علم وظائف الأعضاء وعلم الوراثة، والتصنيف وعلم الأحياء المجهرية. وهكذا، أنها بالغة الأهمية لتطوير تقنيات إنشاء ثقافات الاستنساخ. في هذه المقالة، نبدي إنشاء ثقافات الاستنساخ طحلب التصريف. يتم جمع عينات المياه من الحقل. وفي وقت لاحق، خلايا معزولة زجاج ماصة شعرية، وضعت في وسائط الإعلام، ونمت تحت ظروف مناسبة لتوليد ثقافة الاستنساخ باستخدام.
التصريف الطحالب (للنظام زيجنيماتاليس)، تعرف أيضا باسم كونجوجاتوفيتيس، تشغل موقعا النشوء والتطور رئيسية كأقرب الأقارب الذين يعيشون من أسلاف الفوري من الأراضي النباتات1،2. الثقافات الاستنساخ المتبعة من الطحالب أدت إلى طائفة واسعة من الدراسات التصنيفية والفسيولوجية والجينية على مدى السنوات الماضية. تقنيات عزل الكائنات الدقيقة من حقل طبيعية لها تقاليد عريقة في3،4. في السنوات الأخيرة، أنشأت العزل الآلي تقنيات استخدام التدفق الخلوي كما كانت5. الطريقة الأكثر شيوعاً المستخدمة للحصول على خلية واحدة لإنشاء ثقافة الاستنساخ عزل الخلايا المفردة باستخدام ماصة شعرية زجاج6. يتطلب هذا الأسلوب التقليدي المهارة وبروتوكول تجريبي دقيق.
في هذه المقالة، نبدي أخذ عينات الطحالب من عينات ميدانية وإنشاء ثقافات الاستنساخ من الطحالب التصريف أحادي الخلية، مثل الأنواع كلوستيريوم ، استخدام ماصة شعرية زجاج. يتم جمع عينة مياه التي تحتوي على الخلايا النباتية من موقع حقل (مثلاً، بحيرة، بركة، أو حقول الأرز). الخلايا المعزولة من عينات المياه باستخدام ماصة شعرية زجاج وثم غسلها. هي الخلايا المستزرعة في أنبوب اختبار يحتوي على تكملة النيتروجين المتوسطة (CA المتوسطة) في 24 درجة مئوية تحت ضوء: 8 16-ح-ح نظام الظلام. هذا الأسلوب أيضا مناسبة لعزل الطحالب المجهرية الأخرى لتوليد الثقافات الاستنساخ.
1-جمع عينة المياه التي تحتوي على الطحالب
ملاحظة: كونجوجاتوفيتيس أحادي الخلية تنمو في مناطق المياه العذبة الراكدة، مثل البحيرات والمستنقعات وحقول الأرز. تجمع عينة مياه التي تحتوي على طحالب من واحدة من هذه البيئات لإنتاج سلالة ثقافة. العناصر التالية ضرورية قبل البدء في العملية: العوالق صافي، ماصة المتاح، وزجاجة أو أنبوب 50 مل لجمع عينات من المياه.
2-تأكيدا للطحالب
ملاحظة: العناصر التالية مطلوبة: طبق العدسة أو المجهر المحمولة ومن 60 مم للمراقبة.
3-إعداد ماصة الشعرية الزجاج من ماصة باستور عزلة
ملاحظة: قبل البدء في العملية، العناصر التالية ضرورية: تعقيم باستور الممصات، حامل الماصات باستور، قفازات، لمبة مطاطية، ومصباح الروح، الميثانول لمصباح الروح، وأخف وزنا، الملقط، سلة المهملات للزجاج، وغرفة نظيفة أو طبقية تدفق هود (إذا لزم الأمر).
4-خلية واحدة العزل بواسطة ماصة شعرية الزجاج
ملاحظة: العناصر التالية ضرورية قبل البدء: مجهر مقلوب خفيفة ومشاهدة النظارات وطبق بلاستيك وأنابيب الاختبار الخيوط العقيمة التي تحتوي على المرجع المصدق المتوسطة (الجدول 1) أو مكيفة CA متوسطة7.
وجمعت عينة مياه (Inba1) من 50 مل من نقطة أخذ العينات في بحيرة Inba-نوما (الرقم الهيدروجيني 8.1، 24.7 درجة مئوية؛ 35 ° 44′30. 2″N 140 ° 12′08. 2″E) في ساكورا-شي، تشيبا، اليابان، في 25 يونيو 2016. تم تخزين عينات المياه في 4-8 درجات مئوية. وكان اليوم التالي بعد جمع، عينة من sp. كلوستيريوم المعزولة من عينات المياه التي تحتوي على الخلايا النباتية. الخلايا النباتية خمسة عشر مورفولوجيا متطابقة (Inba1-1،-2،-3،-4،-5،-6،-7،-8،-9،-10،-11،-12،-13،-14، و-15) كانت معزولة من العينة وغسلها ثم استخدام ماصة الغسيل الأسلوب. كانت مثقف خمسة عشر خلايا مفردة معزولة في أنابيب الاختبار المستقلة التي تحتوي على 15 مل من مكيفة CA المتوسطة. بعد أسبوعين حضانة، وقد لوحظ انتشار الخلايا في أنابيب الاختبار 9 [Inba1-1،-3،-4-5 (الشكل 2a)،-6،-9-10،-12 (الشكل 2)، و-13؛ الجدول 2]. وأنشئت تسع ثقافات الاستنساخ من يعزل عينة Inba1 (الشكل 3).

الشكل 1 : تدفق عزل الخلايا المفردة. () نقل الخلية الطحلبية هدف واحد من عينة المياه الأصلية العقيمة المتوسطة في الزجاج يشاهد الأول. (ب، ج) نقل الخلية مرة أخرى للزجاج يشاهد القادم لغسل. وينبغي تكرار هذا الإجراء حتى هناك لا خلايا/الملوثات الأخرى من الهدف في الأجل المتوسط؛ وترد ثلاثة مشاهدة النظارات في المخطط هنا كمثال. (د) وأخيراً، نقل الخلية غسلها إلى أنبوب اختبار الوسيلة الملائمة للنمو. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

الشكل 2 : صور فوتوغرافية للخلايا النباتية من كلوستيريوم sp. () Inba1-5) و (ب) Inba1-12 وترد هنا. شريط المقياس = 50 ميكرومتر. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

الشكل 3 : إنشاء ثقافة الاستنساخ من العينة Inba1. تم تصوير أنابيب الاختبار مثقف لمدة أسبوعين من الجزء السفلي. تشير العلامة نجمية إلى تكاثر الخلايا. شريط المقياس = 2 سم. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
| اسم الوسائط | مرجع | تعليقات | |
| CA | إيتشيمورا وواتانابي12 | Ca (لا3)2·4H2س | 2 ملغ |
| كنو3 | 10 ملغ | ||
| NH4لا3 | 5 ملغ | ||
| O β – نا2glycerophosphate·5H2 | 3 ملغ | ||
| مجسو4·7H2س | 2 ملغ | ||
| فيتامين ب 12 | 0.01 ميكروغرام | ||
| بيوتين | 0.01 ميكروغرام | ||
| الثيامين هيدروكلورايد | 1 ميكروغرام | ||
| المعادن PIV | 0.1 مل | ||
| الحديد (يدتا؛ المولى 1:1) | 0.1 مل | ||
| حبيس | 40 ملغ | ||
| إضافة الماء لجعل 100 مل | |||
| ضبط الأس الهيدروجيني مع هيدروكسيد الصوديوم إلى 7.2 | |||
| رابعا ف المعادن | بروفاسولي وبينتنير13 | Na2EDTA·2H O2 | 100 ملغ |
| فيكل3·6H2س | مغ 19.6 | ||
| ·2الحركة س 4 ح2 | 3.6 ملغ | ||
| زنكل2* | مغ 1.04 | ||
| كوكل2·6H2س | 0.4 ملغ | ||
| غ2مو4·2H2س | 0.25 مغ | ||
| إضافة الماء لجعل 100 مل | |||
| الحديد (يدتا؛ المولى 1:1) | بروفاسولي14 | الحديد (NH4)2(حتى4)2·6H2س، | مغ 70.2 |
| Na2EDTA·2H2O، | 66 ملغ | ||
| إضافة الماء لجعل 100 مل | |||
| مكيفة CA المتوسطة | أبي et al.7 | احتضان خلايا جديدة CA المتوسطة لمدة 14 – 20 يوما. جمع المتوسطة مثقف عن طريق الترشيح باستخدام ورق الترشيح النوعي وتعقيم المتوسطة التي تم تصفيتها بالتعقيم (121 درجة مئوية لمدة 15 دقيقة). | |
| * في الاقتصادات الحديثة التصنيع، يتم استبدال 1.04 ملغ زنكل2 2.2 ملغ زنسو4·7H2أ. | |||
الجدول 1: تركيبات الوسائط المستخدمة في هذه الدراسة.
| عينة الماء | اسم الخلية | الوضع بعد الثقافة | اسم السلالة |
| Inba1 | -1 | انتشرت الخلايا | Inba1-1 |
| -2 | لم تتغير | ||
| -3 | انتشرت الخلايا | inba1-3 | |
| -4 | انتشرت الخلايا | inba1-4 | |
| -5 | انتشرت الخلايا | inba1-5 | |
| -6 | انتشرت الخلايا | inba1-6 | |
| -7 | لم تتغير | ||
| -8 | لم تتغير | ||
| -9 | انتشرت الخلايا | inba1-9 | |
| -10 | انتشرت الخلايا | inba1-10 | |
| -11 | لم تتغير | ||
| -12 | انتشرت الخلايا | inba1-12 | |
| -13 | انتشرت الخلايا | inba1-13 | |
| -14 | لم تتغير | ||
| -15 | لم تتغير |
الجدول 2: عزل المحاكمة الموجز.
باستخدام هذا الأسلوب، تم إنشاء ثقافة الاستنساخ 9 سلالات كلوستيريوم sp. من 15 الخلايا المعزولة من عينة المياه (Inba1)، الذي يمثل نسبة نجاح 60%. تحديد الأنواع ستنفذ في المستقبل بالملاحظة المورفولوجية، فضلا عن إجراء تحاليل الحمض النووي، مثل تحليل النشوء والتطور الجزيئي8.
في هذا الأسلوب، المهم نضارة عينة المياه معدل النجاح. فمن الأفضل لعزل الخلايا من عينات المياه وقت ممكن بعد الجمع الميداني. على الرغم من أن يمكن الحفاظ على خلايا الأنواع كلوستيريوم (مثلاً، اهرينبيرجي جيم، جيم-بيراسيروسوم-ستريجوسوم-littorale المعقدة) في عينة المياه لحوالي 7 د بتخزينها في 4-8 درجة مئوية، عزل الخلايا أمر مرغوب فيه في اليوم لجمع أو في اليوم التالي. من المهم أيضا لإزالة أي ملوثات عدا الخلايا الهدف، لذلك زيادة عدد التكرار الغسل (أي، > 3 x) قد منع تلوث من الثقافات بالكائنات الدقيقة في التربة وخلايا.
وجود قيود على هذا الأسلوب أن ثقافة الوسائط المستخدمة في هذا البروتوكول (CA أو مكيفة CA المتوسطة) ليست دائماً مناسبة لجميع الطحالب التصريف. في بعض الحالات، قد يكون من الضروري النظر في استخدام أية وسيلة أخرى، فضلا عن ضوء مختلف وظروف الحرارة. أيضا، كما أنه يصعب إثبات ما إذا كانت ثقافة نمت من خلية واحدة، من الضروري أن دقة انتقاء الخلية 1 فقط عند نقل الخلايا إلى أنبوب اختبار. ولذلك نقل ينبغي أن يتم مع ماصة شعرية جديدة زجاج في كل مرة.
إرساء ثقافة الاستنساخ مع ماصة هذا الغسيل الأسلوب هو أسلوب الكلاسيكية/قياسي وهو الأسلوب الأكثر موثوقية لاستخدام لعزل الخلايا المطلوبة لدراسة. تم إنشاء ثقافات الاستنساخ التصريف الطحالب المستخدمة في العديد من الدراسات8،،،من910،11 باستخدام هذا الأسلوب. من الصعب تحليل الطحالب التصريف دون ثقافة الاستنساخ. وعلاوة على ذلك، في السنوات الأخيرة، تسلسل الجينوم كله حيثياته أصبح من السهل الحصول على (مثلاً، باستخدام جهاز التسلسل نانوبوري العميل)، وإنشاء ثقافات الاستنساخ سيزيد من تسهيل تسلسل حيثياته . وبعبارة أخرى، أن هذا الأسلوب الخطوة الأولى في المستقبل دراسة لهذه الطحالب فهم أفضل للتنوع البيولوجي.
من أجل إقامة سلالة ثقافة مستقرة، من الضروري القيام ببعض الخطوات الحاسمة بدقة ضمن البروتوكول. أهم خطوة هي إعداد ماصة الشعرية الزجاج مع فتحه أمثل للسماح بمرور من خلية مفردة فقط. يجب أن تكون فتحه الماصة الشعرية الزجاج أكثر قليلاً من طول المحور طفيفة الخلية للفائدة. يمكن نضح الماصة الشعرية الزجاج الأمثل خلية واحدة بعمل شعري. إذا كانت قطر الفتحة كبيرة جداً، بيد سوف أيضا رسم شعري في المواد غير الحية الملوث أو حتى (an) أخرى organism(s)، بالإضافة إلى الخلية الهدف.
للحصول على زجاج ماصة شعرية مع فتحه أمثل، النقاط التالية من المهم ملاحظة. أولاً، يجب أن تكون الدعامة للهب ضيقة عند تدفئة الماصة الشعرية الزجاج. بعد ذلك، عندما سحب ماصة باستور، لديها المراد إزالتها من اللهب؛ وإلا فسوف تنهار فتحه ماصة باستور.
المعدات وحاويات المبينة في هذا البروتوكول هي الأساسية ويمكن تعديلها. على سبيل المثال، باستخدام لوحات متعددة جيدا بدلاً من مشاهدة النظارات مع بئر واحدة، الغسيل خلية يمكن إجراء أكثر كفاءة. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تكون بديلاً الحاويات لمماثلة أخرى. بنقل خلية واحدة إلى المتوسطة الثقافة في الخطوة الأخيرة، يمكن تأسيس ثقافة الاستنساخ.
وستنشئ إعداد حاوية معقمة والعمل في غطاء سلالات (غير ملوثة) أكسينيك. لمنع التلوث، من الضروري تكرار الخطوة الغسيل مع مختبرين الطازجة أكثر من 3 س. في بعض الأحيان، كما يجري تعقيم البكتيريا بإضافة15من المضادات الحيوية.
يركز هذا الأسلوب على ديسميد العزلة (زيجنيماتاليس)، ولكن عن طريق تغيير حجم الفتحة الشعرية الماصة الزجاجية، ويمكن تطبيقها لعزل العوالق الحجم بشكل مختلف.
ونشكر هيسايوشي نوزاكي (جامعة طوكيو)، تاكاشي ناكادا (جامعة كيو)، يوكا ماروكاوا هاشيموتو (جامعة "المرأة" في اليابان)، وهيرويوكي سيكيموتو (جامعة "المرأة" في اليابان). نود أن نشكر المراجعين لإبداء تعليقاتها عليها. كان يؤيد هذه الدراسة معونات "البحث العلمي" (رقم 26440223 و 15 ح 04413) من "الجمعية اليابانية" "تعزيز العلوم"، اليابان، ومنحة من "مؤسسة تنمية التكنولوجيا الجديدة" إلى يوكي تسوتشيكاني.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| <قوي > أخذ العينات < / قوي > شبكة العوالق | |||
| RIGO ، اليابان | N-NO380T | حجم الشبكة: 32 ومايكرو ؛ م | |
| مجهر محمول (على سبيل المثال ، Nature Scope FABRE) | نيكون ، اليابان | يناير: 4960759 206725 | التكبير: 20 مرة. |
| العدسة المكبرة (على سبيل المثال ، مكبر نظام Steinheil 1985) | Tohkai Sangyo Co. Ltd. ، اليابان | 1985-20 | التكبير: 20 مرة. |
| Spuit | EIKEN CHEMICAL CO. LTD. اليابان | أنبوب معقم رقم 4 | |
| 50 مل (أنابيب طرد مركزي 50 مل مع أغطية لولبية) | Labcon ، الولايات المتحدة الأمريكية | 3181-345-008 | |
| زجاجة (زجاجة بولي كربونات 100 مل) | AS ONE Corporation ، اليابان | 1-7403-01 | |
| طبق 60 مم | Asahi glass Co. Ltd. ، اليابان | 1010-060 | & nbsp ؛ لمراقبة الطحالب. 60 مم / طبق غير معالج |
| <قوي>تحضير ماصة دقيقة < / قوية > | |||
| ماصات باستور (قطن متصل 9 بوصات ماصات باستور) | فيشر ساينتفيك ، الولايات المتحدة الأمريكية | 13-678-8B | 7 & مرات ؛ لمبة مطاطية 225 مم |
| (سيليكون SPOID ، 1 سم مكعب) AS | ONE Corporation ، اليابان | 5-5669-01 | 10 & مرات 40 مم |
| ملقط غير قابل للصدأ | AS ONE Corporation ، اليابان | PT-09 | 110 |
| مم < قوي > عزل خلية واحدة < / قوي > | |||
| زجاج الساعة (لوحة تفاعل الدم) | شركة Sekiya Rika Co.، Ltd ، اليابان | F14-155-030 | لشطف الخلايا أثناء العزلة. قطر 22 مم وعمق 1 مم |
| أنابيب اختبار ملولبة ؛ | Fujimotorika, Co., Ltd, Japan | XX142 | 18 & Oslash; & مرات 170 مم |
| مجهر ضوئي مقلوب | أوليمبوس ، طوكيو ، اليابان | CKX41N | لعزل الطحالب. |
| طبق بلاستيكي | شركة Asahi Glass Co. Ltd. ، اليابان | SH90-15E & nbsp ؛ | 90 & مرات 15 ملم |