ملاحظة: تألفت المادة النباتية المستخدمة في هذه الدراسة من أربع سلالات C. sativa ARO-Volcani (CS-11 و CS-12 و CS-13 و CS-14) التي نمت في مركز البركان ، إسرائيل ، كما هو موضح في مكان آخر11. تم عزل trichomes المطاردة الغدي من النورات المزهرة الناضجة ، وتم عزل trichomes اللاطئة الغدية من أوراق المروحة الكبيرة من النباتات الأم الناضجة غير المزهرة. تم اختيار جميع المواد النباتية حديثا وتخزينها على الفور عند -80 درجة مئوية.
تنبيه: يتم استخدام الثلج الجاف و LN في جميع أنحاء البروتوكول. هذه المواد خطرة للغاية. يمكن أن تحتوي trichomes المعزولة على جزيئات ثلج جاف يمكن أن تخلق ضغطا خطيرا للغاز عند إدخالها في أنابيب محكمة الغلق ؛ لذلك ، يجب ثقب جميع القبعات بالإبرة. ينصح بشدة باستخدام نظارات واقية وملابس معملية مناسبة وقفازات للتعامل مع درجات حرارة منخفضة للغاية.
1. الإعداد للفصل الأولي للترايكهومات من المواد النباتية
- سحق كتلة ثلج جاف إلى رقائق صغيرة ناعمة باستخدام مطرقة وجسم مسطح صلب في حاوية بلاستيكية سعة 5 لتر.
- غربلة رقائق الثلج الجاف الناعم (أصغر من 5 مم) من الثلج الجاف غير المسحوق بمصفاة كبيرة (عبر مسام أصغر من 5 مم) في حاوية بلاستيكية أخرى سعة 5 لتر. صب ما يقرب من 200 سم3 (علامة 200 مل) من رقائق الثلج الجاف في دورق زجاجي مستقيم سعة 1 لتر.
- أضف ما يصل إلى 10 جم من نورات C. sativa المجمدة (من الآن فصاعدا يشار إليها باسم المواد النباتية) على الطبقة الأولى من الثلج الجاف المسحوق ، وقم بتغطيتها بطبقة إضافية من 200 سم3 من الثلج الجاف المسحوق ناعما.
- قم بتغطية فتحة الدورق الزجاجي سعة 1 لتر بطبقتين إلى ثلاث طبقات من ناموسية باب الشاشة 1 مم ، وقم بتثبيتها على الجوانب الخارجية للكوب الزجاجي بأشرطة مطاطية (الشكل 1).
- صب LN في حاوية كبيرة مستديرة القاع من الفولاذ المقاوم للصدأ (انظر جدول المواد) ، حيث سيتم جمع trichomes المعزولة.
- أدخل شبكة 350 ميكرومتر في مصفاة غربال / غربال الدقيق لتغطية شبكة غربال الدقيق من الأسفل (الشكل 2). في حالة توفر منخل دقيق بحلقة بلاستيكية قابلة للفصل ، أدخل شبكة 350 ميكرومتر بحيث يتم تثبيتها أسفل شبكة غربال الدقيق. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فقم بتأمين شبكة 350 ميكرومتر في محيط منخل الدقيق باستخدام الأربطة المطاطية.
- ضع منخل الدقيق فوق الحاوية الكبيرة المستديرة السفلية المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ المملوءة ب LN (الشكل 3). تأكد من أن عرض الحاوية يتجاوز عرض غربال الدقيق لتقليل فقد الكتلة المنخل خارج الحاوية المستديرة السفلية المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ.
2. فصل trichomes عن المواد النباتية
- رج الكوب سعة 1 لتر مع توجيه فتحته لأسفل نحو غربال الدقيق كما لو كنت تستخدم شاكر ملح كبير (الشكل 4).
- ضع الدورق الزجاجي سعة 1 لتر جانبا كل 2-3 دقائق للسماح بغربلة الثلج الجاف المسحوق والمواد النباتية المتراكمة على منخل الدقيق.
- نخل منخل الدقيق أفقيا لتسهيل مرور المادة النباتية إلى LN في حاوية الفولاذ المقاوم للصدأ ذات القاع المستدير أدناه.
- أضف LN إلى حاوية الفولاذ المقاوم للصدأ والثلج الجاف المسحوق إلى الدورق الزجاجي سعة 1 لتر عندما تنخفض مستوياته. قم بتجديد المواد النباتية المستخدمة في الدورق الزجاجي ب 10 جم إضافية من المواد النباتية الطازجة عند استنفاد المواد النباتية الموجودة في غربال الدقيق. عادة لا يلزم تكرار التجديد أكثر من مرتين.
- كرر الخطوات 2.1-2.4 حتى يتم جمع كمية كافية من trichomes المخصبة في حاوية الفولاذ المقاوم للصدأ ذات القاع المستدير. بشكل عام ، 20 جم من المواد النباتية الطازجة كافية لاستخراج الحمض النووي الريبي وتحليل النسخ.
- تحقق من وجود مادة تشبه المسحوق الأبيض (تتكون من بقايا النبات ، و trichomes الغدية ، والثلج الجاف المجروش) في قاع حاوية الفولاذ المقاوم للصدأ المغمورة في LN. ستساعد الملاحظة المجهرية في تحديد ما إذا كان قد تم جمع كمية كافية من trichomes ؛ ومع ذلك ، قد تعيق هذه الخطوة تدفق البروتوكول. عادة ، يكفي 10-20 جم من المواد النباتية الأولية لمعظم العزلات ؛ ومع ذلك ، قد تكون هناك اختلافات في كثافة trichome للنباتات.
ملاحظة: من هذه النقطة، يمكن إيقاف التجربة مؤقتا وإعادة تشغيلها لاحقا. إذا تم إيقافه مؤقتا لفترة قصيرة ، فيجب إضافة كميات كافية من LN بحيث تظل trichomes مغمورة. بدلا من ذلك ، يمكن جمع trichomes وتخزينها في -80 درجة مئوية لمدة تصل إلى 3 أشهر لاستخدامها لاحقا ، كما هو موضح في الخطوة 5.
3. فصل trichomes الرأسية الغدية (المطاردة واللاطئة) عن أنواع trichome الأخرى ، مثل trichomes منتفخة و cystolithic ، والحطام
- أضف كمية صغيرة من LN إلى وعاء صغير نظيف من الفولاذ المقاوم للصدأ مستدير القاع.
- قم بطي غربال دقيق 40 سم × 40 سم بحجم شبكة 150 ميكرومتر مرتين للحصول على طية 20 سم × 20 سم ، وافتحه. تأكد من أنه يشبه الشكل المخروطي (الشكل 5).
- ثبت مخروط الشبكة على حافة الحاوية المستديرة السفلية المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ باستخدام واحد أو اثنين من مشابك الغسيل بحيث يكون الجزء المفتوح من المخروط في وضع مستقيم ويتم غمر الجزء المدبب جزئيا في LN.
- صب برفق LN والمواد الشبيهة بالمسحوق الأبيض من الخطوة 2.6 في مخروط الغربال الدقيق.
- ضع فرشاة عريضة برفق لجمع ونقل أي مادة نباتية متبقية من الحاوية الأولى إلى مخروط شبكي 150 ميكرومتر.
- أضف المزيد من LN إلى الحاوية الأولى ، وكرر حركة التنظيف بالفرشاة حتى يتم نقل جميع المواد النباتية إلى مخروط الغربال الدقيق.
- افصل مشابك الغسيل بعناية عن غطاء الحاوية ، وافتح مخروط الغربال الصغير بحيث توجد trichomes في منتصف الغربال الصغير المفتوح. امسك جميع الزوايا الأربع للغربال الصغير معا بحيث يظل الجزء الأوسط الذي يحتوي على trichomes مغمورا في LN (الشكل 6).
- أثناء إمساك جميع الزوايا الأربع للمنخل الصغير ، اغمس المنخل الصغير برفق وهزه في LN في الحاوية الفولاذية كما لو كنت تغرس كيس الشاي. استمر في حركة الغمس / الاهتزاز (الرأسية والأفقية) لمدة 1 دقيقة. هناك مقايضة بين جودة العزلة والكمية. قد تؤدي حركات الغمس الأطول إلى كميات أكبر من trichomes ، ولكن قد تكون درجة عزلها أسوأ. بشكل عام ، يوصى باستخدام 1 دقيقة على أنها كافية لكل من الجودة والكمية.
ملاحظة: حركة الغربلة هذه هي الجزء الأكثر أهمية في البروتوكول ويجب تنفيذها وفقا لذلك.
- اختياري: اغرف حطام النبات غير المنخل و trichomes الأكبر (لا يزال مغمورا في LN) التي يتم لفها في وسط الغربال الصغير في أنبوب اختبار 13 مل أو 50 مل ، وتخزينها في -80 درجة مئوية للاستخدام في المستقبل.
تنبيه: لتجنب تراكم الغاز المضغوط (من الثلج الجاف وبقايا LN) ، قم بثقب ثقب في غطاء أنبوب الاختبار بإبرة معقمة. يمكن استبدال الغطاء بمجرد انخفاض الضغط ، والذي عادة ما يكون بعد 24 ساعة.
4. تمرير trichomes من خلال المناخل الدقيقة من تناقص حجم المسام
- قم بنقل trichomes المنخل المغمور في LN في الجزء السفلي من حاوية الفولاذ المقاوم للصدأ الصغيرة ذات القاع المستدير بالتتابع من خلال المناخل الدقيقة ذات أحجام المسام المتناقصة (105 ميكرومتر ، 80 ميكرومتر ، 65 ميكرومتر ، و 50 ميكرومتر) ، بنفس الطريقة الموضحة في الخطوة 3.
5. مجموعة من trichomes المطلوبة
- قم بإزالة trichomes المرغوبة المغمورة في LN وملفوفة في غربال دقيق 50 ميكرومتر باستخدام ملعقة مبردة مسبقا (في LN). ضعها على طبق نظيف.
ملاحظة: في مرحلة العزل النهائية هذه ، يتم جمع trichomes المطلوبة من الغربال.
- انقل بسرعة trichomes الشبيهة بالمسحوق إلى أنبوب 1.5 مل مبرد مسبقا عبر ملعقة مبردة مسبقا أو مغرفة يتم إدخالها في الأنبوب (الشكل 7). قم بتخزين الأنابيب على الفور عند -80 درجة مئوية لمزيد من الدراسات.
ملاحظة: يرد مخطط سير عمل تخطيطي يصور بروتوكول العزل بالكامل في الشكل 8.
6. مراقبة وتحليل trichomes المنقى
- ضع كمية صغيرة (10 ملغ) من trichomes المعزولة على شريحة مجهرية باستخدام ملعقة مبردة مسبقا (عبر LN). أضف قطرة ماء ، وراقب مباشرة على المجهر الضوئي دون تلطيخ. قم بتقييم درجة العزل والتلوث الإجمالية باستخدام تكبيرات منخفضة (10x) وعالية (40x). يتم تقدير التخصيب بصريا من خلال الكمية النسبية من trichomes فيما يتعلق بالأنسجة غير trichome ، كما هو موضح في الشكل 9.
- إجراء استخراج الحمض النووي الريبي وتحليل الجودة من 50 ملغ من C. ساتيفا غدية معزولة تطارد trichomes و trichomes.
ملاحظة: تم استخدام مجموعة استخراج تجارية (انظر جدول المواد) تستخدم استراتيجية قائمة على poly-A لتنقية mRNA لاستخراج الحمض النووي الريبي.- أعد تعليق 50 مجم من trichomes المعزولة في محلول التحلل ، دوامة لمدة 30 ثانية ، صوتنة في وحدة تنظيف بالموجات فوق الصوتية الباردة عند 35 كيلو هرتز لمدة 5 دقائق ، واستخراج mRNA من العينات وفقا لبروتوكول الشركة المصنعة (انظر جدول المواد).
- لتقدير سلامة الحمض النووي الريبي المستخرج من trichomes ، حدد تركيز الحمض النووي الريبي ، والكمية الإجمالية ، وقيم رقم سلامة الحمض النووي الريبي (RIN) باستخدام نظام مختبر على رقاقة (انظر جدول المواد).
- إجراء تحليل RNAseq لكسور trichome (اختياري). يمكن إجراء تحليل RNAseq وتحليلات المعلوماتية الحيوية للقراءات المتسلسلة من خلال خدمات الاستعانة بمصادر خارجية القياسية