ويصف هذا البروتوكول وضع منهجية فعالة لاستخراج وتحديد كمية الكافيين في تعليق خلية للأم آرابيكا جيم- وهي عملية تجريبية لتقييم النشاط الأنزيمي من الكافيين synthase مع مستوى التعبير الجين الذي يشفر هذا الإنزيم.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
ويصف هذا البروتوكول وضع منهجية فعالة لاستخراج وتحديد كمية الكافيين في تعليق خلية للأم آرابيكا جيم- وهي عملية تجريبية لتقييم النشاط الأنزيمي من الكافيين synthase مع مستوى التعبير الجين الذي يشفر هذا الإنزيم.
الكافيين (1,3,7-تريميثيلكسانثيني) قلويد البيورين في المشروبات شعبية مثل القهوة والشاي. ويعتبر هذا المستقلب الثانوية دفاع كيميائية لأنها نشاط الميكروبات وتعتبر مبيد حشري طبيعي. يمكن أن تنتج من الكافيين أيضا الآثار السلبية المانعة لمنع نمو النباتات المحيطة بها. وبالإضافة إلى ذلك، الناس في جميع أنحاء العالم تستهلك الكافيين لإثارة مسكن ومحفزة. سبب الاهتمام بالتطبيقات التكنولوجية من الكافيين، ازداد البحث في مسار السكروز من هذا المركب. هذه الدراسات قد ركزت أساسا على فهم الآليات الجزيئية والبيوكيميائية التي تنظم تخليق الحيوي الكافيين. وقد أصبحت زراعة الأنسجة في المختبر نظام مفيد لدراسة هذا المسار السكروز. هذه المادة سوف تصف بروتوكول خطوة بخطوة للتحديد الكمي للكافيين وقياس مستويات نسخة من الجينات (CCS1) ترميز الكافيين synthase (CS) في تعليق خلية L. C. آرابيكا ، فضلا عن نشاطها.
الكافيين هو المستقلب ثانوية التي يتم بيوسينثيسيزيد من نباتات جنس كوفا1. هذا قلويد ينتمي إلى أسرة زانتين، وهو يعتبر هو دفاع عن مصنع الكيميائي نظراً لأنها يمكن أن تعمل ضد الآثار السلبية للعوامل الممرضة واكلات العشب2،3. وبالإضافة إلى ذلك، هذا المستقلب المسؤول عن خصائص محفزة لشرب القهوة، الذي هو عادة المستهلكة في العالم4،5. بسبب خصائصه، مجموعات بحثية عديدة مهتمة بدراسة مسار السكروز وتقويض الكافيين6،7. حاليا، يعمل المصنع في المختبر الثقافات الخلية/الأنسجة كبديل لتقييم الكافيين تراكم تحت مختلف الاستراتيجيات الحيوية وغير الحيوية8،9.
الكافيين الحيوي ينطوي على إطلاق سراح 7-زانتين هيدروليكي من نوكليوزيد الريبوز المقابلة متبوعاً بأمر N-ميثيليشنز في مناصب 3 و 1. -Adenosyl قمحددة ميثيونين (SAM)-تعتمد N-ميثيلترانسفيراسي (NMT) يحفز مثلايشن الموضع 7، بينما الثيوبرومين synthase (TS) و CS تشارك في 3-و 1-ميثيليشنز، على التوالي، إنتاج الثيوبرومين و الكافيين. وقد أتاح دراسة الجينات ترميز نمتس متميزة فهم الآلية التي ينظم الكافيين إنتاج10،11. خدمات العملاء، والذي ن-ميثيلترانسفيراسي النشاط، يحفز الأخيرين خطوات مسار السكروز من الكافيين11. في شتلات أشجار البن، فقد ثبت أن الإشعاعات الخفيفة يمكن زيادة النشاط CS، مما يؤدي إلى زيادة في التركيب الحيوي الكافيين. في الآونة الأخيرة، واظهرنا أن الحفاظ على تعليق خلية من آرابيكا C. L. تحت إشعاع الضوء هو الشرط الأمثل لتقييم الآثار التي تنتج عوامل الإجهاد اللاأحيائية المؤثرة في مسار السكروز من الكافيين8. المعلومات التي تم الحصول عليها في هذه الدراسات قد التطبيقات في علم الأحياء الهندسة ونظم الأيضية لتعظيم دراسة مسار السكروز الكافيين في هذه النظم في المختبر .
بالنظر إلى المزايا للحصول على نموذج مناسب لدراسة التركيب الحيوي الكافيين، نحن الأمثل شروط استخراج الكافيين في تعليق خلية آرابيكا جيم- ل. كما أنه من الممكن لوضع بروتوكول مفيدة لدراسة النشاط الأنزيمي، فضلا عن الخطوات المنهجية لتقييم مستوى الجينات محاضر كوفا الكافيين synthase 1 (CCS1) الترميز هذا الإنزيم. وهنا، نحن تقرير بروتوكول لاستخراج وتحديد كمية الكافيين في تعليق خلية آرابيكا جيم- كروماتوغرافيا الطبقة الرقيقة وقياس كثافة (TLC-قياس كثافة).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1-الكافيين الاستخراج في "تعليق خلية" من آرابيكا جيم- ل.
2-شروط التقييم للكافيين برقيقة الطبقة اللوني (TLC)-قياس كثافة
3-الحمض النووي الريبي (الرنا) العزل
4-الحضانة للحمض النووي الريبي نسخة مع ديوكسيريبونوكليسي (الدناز)
5-يكمل الحمض الخلوي الصبغي (كدنا) التوليف
6-في الوقت الحقيقي PCR الكمي (qPCR) لتضخيم الجين CCS1
7-مجموع البروتين مقتطف من "تعليق خلية" من آرابيكا جيم- ل.
8. التحليل الأنزيمي للكافيين سينثاز
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم تحليل مقتطفات من الكافيين التي تم الحصول عليها عن طريق عملية المعروضة هنا بقياس كثافة TLC بإخضاع العينات للوحة اللوني وفقا للمخطط المبين في الشكل 1. لقياس مستويات الكافيين في مقتطفات الخلية، ومنحني بتركيزات مختلفة من المعايير التجارية لهذا المجمع كان يستخدم (الشكل 2A). وقد تم تحليل نمط امتصاص للكافيين في طيف الضوء المرئي (الأشعة فوق البنفسجية-VIS) استخدام امتصاص أقصى ذروته في 273 شمال البحر الأبيض المتوسط (
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
نحن الحاضرين هنا الظروف المثلى لتقييم محتوى الكافيين، CS مستويات النشاط ومحاضر في في المختبر النباتية زراعة الأنسجة، مثل تعليق خلية من آرابيكا جيم. التقارير السابقة قد أكد أن الحفاظ على الخلايا تحت إشعاع الضوء وحضور الثيوبرومين في الأجلين المتوسط وثقافة المعايير المناسبة لزيادة مستوى الكافيين، مما يجعل من الممكن لتقييم طرق فصل الكافيين استخدام المرحلة عكس عالية الأداء اللوني السائل (RP-[هبلك]). حاليا، هناك عدد قليل من التقارير التي تستخدم أسلوب بسيط وسريع مع المزايا الاقتصادية لدراسة التركيب الحيوي الكا...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
أعمال مختبرنا بتمويل من منحة من ذ Consejo ناسيونال دي العلوم التكنولوجيا (مبرزين 219893) إلى سمثس. وأيد هذه البحوث أيضا على زمالة منحته مبرزين والنظام ناسيونال دي إينفيستيجادوريس (4422) إلى رجبك (رقم 37938). يشكر المؤلفون سيتي لاستخدام منشآتها أثناء كتابة هذه المخطوطة. يتم توسيع شكر خاص إلى الدكتور فيكتور مانويل غونزاليس مندوزا لجميع التوصيات في قسم البيولوجيا الجزيئية وفالنتين مندوزا رودريغيز، والمؤسسة المالية الدولية، وجامعة المكسيك الوطنية المستقلة للمرافق أثناء تصوير هذه المادة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| Murashige & خليط الملح القاعدي Skoog | مختبرات PhytoTechnology | M524 | حجم العبوة: 50 لتر <قوي > كاشف (مجم / لتر) < / قوي > نترات الأمونيوم (1650) حمض البوريك (6.2) كلوريد الكالسيوم ، لامائي (322.2) كلوريد الكوبالت & H2O (0.025) Cupric Sulfate & 5H2O (0.025) Na2EDTA• 2H2O (37.26) كبريتات الحديوز• 7H2O (27.8) كبريتات المغنيسيوم ، اللامائية (180.7) كبريتات المنغنيز & H2< / sub>O (16.9) حمض الموليبديك (ملح الصوديوم) & 2H2O (0.25) يوديد البوتاسيوم (0.83) نترات البوتاسيوم (1900) فوسفات البوتاسيوم ، أحادي القاعدة (170) كبريتات الزنك & 7H 2< / sub>O (8.6) مكمل مع < / قوي > ميو إينوزيتول (100) الثيامين (10) سيستين (25) السكروز (30000) 2،4-حمض ثنائي كلورو فينوكسي أسيتيك (3) 6-benzylamine purine (1) |
| الكافيين | SIGMA | C0750-5G | STANDARD-5g |
| الثيوبرومين | SIGMA | T4500 | 20 جم |
| CAMAG TLC Scanner-4 | CAMAG | 27.62 | |
| WinCATS برنامج مدير الكروماتوغرافيا المستوي | CAMAG | 1.4.10 | برنامج |
| كحول الأيزواميل (24: 1) | SIGMA | C-0549 | 500 مل |
| Cyclohexane | JALMEX | C4375-13 | 1 لتر |
| أسيتون | جي تي بيكر | 4 لتر | |
| ميثانول | جي تي بيكر | 9093-03 | 4 لتر |
| الكلوروفورم | JALMEX | C-4425-15 | 3.5 لتر |
| TLC هلام السيليكا 60 F254 | Merck | 1.05554.0001 | لوحة TLC |
| بيتا ؛ -mercaptoethanol | M6250 | SIGMA | 100 مل |
| (+) - الصوديوم L- الأسكوربات | A4034 | SIGMA | 100 جم |
| قاعدة Trizma | SIGMA | T6066 | 1 كجم |
| حمض الهيدروكلوريك 36.5-38٪ | جي تي بيكر | 9535-05 | 2.5 لتر |
| بيرس BCA بروتين فحص كيت | الحرارية العلمية | 232227 | |
| ميثيل [3H]-S-adenosyl methionine | Perkin Elmer | NET155 | نشاط محدد ل 15 Ci / mmol |
| قوارير التلألؤ السائل | SIGMA | Z253081 | |
| حمام ثرموستاتي / دائري | كول بارمر | 60714 | |
| أنبوب | الطرد المركزي الصغيرأنبوب Eppendorf | من 1.5 مل | |
| قوارير مبردة | هيثرو HS23202A | 2 مل | |
| طرد مركزي 5804 | Eppendorf | 5804 000925 | |
| Vortex | Thermolyne | LR 5947 | |
| ملاط بورسلين | Fisherbrand | FB961B | |
| ورق ترشيح | Whatman | Z274844 | المسامية المتوسطة |
| بيكوفوجج | ستراتاجين | 400550 | 2000 × جم |
| الميزان التحليلي | و | HR-120 | موديل HR-120 |
| عداد الوميض | بيكمان كولتر | 6500 | |
| هلام نظام التوثيق الضوئي | Bio-Rad | Chemic XRS | نموذج Chemic XRS |
| مصباح الأشعة فوق البنفسجية المدمجة | UVP | 95002112 | UVGL-25 |
| Scienceware HDPE Buchner funnel | SIGMA | 2419907 | نوع 37600 خلاط |
| TRIzol كاشف | حراري علمي | 15596-018 | 200 مل |
| ReverdAid النسخ العكسي | الحراري العلمي | #EP0441 | 10000 U |
| Oligo (dT) 18< / sub > التمهيدي | الحراري العلمي | #S0131 | 100 & micro ؛ M |
| DNase I ، خال من RNase | حراري علمي | #EN0525 | 1000 U |
| كلوريد المغنيسيوم | الحراري العلمي | EN0525 | 1.25 مل |
| حمض الإيثيلين ديامين تترا أسيتيك | الحراري العلمي | EN0525 | 1 مل |
| مزيج dNTP | الحراري العلمي | R0191 | R0191 |
| SYBR الأخضر qPCR ماستر ميكس (2X) | حراري علمي | K0251 | ل 200 تفاعل من 25 & L |
| PikoReal | Thermo Scientific | 2.2 | Software |
| Phenol ، درجة الحموضة 8.0 ، متوازنة ، درجة البيولوجيا الجزيئية ، Ultra | Pure USB | J75829 | 100 مل |
| كحول الأيزوبروبيل | Karal | 2040 | 1 لتر |
| كحول إيثيلي | SIGMA | 64175 | 1 لتر |
| ثنائي إيثيل بيروكربونات | SIGMA | D5758 | 100 مل |
| مختبر دوار | LW علميا | وزارة الدفاع LW210 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.