Diese Methode verwendet massenspektrometrische Bildgebung (MSI), um Stoffwechselprozesse in S. alba-Blättern zu verstehen, wenn sie Xenobiotika ausgesetzt sind. Die Methode ermöglicht die räumliche Lokalisierung von interessierenden Verbindungen und ihren vorhergesagten Metaboliten in spezifischen, intakten Geweben.
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Methodenartikel
Untersuchung des Xenobiotika-Stoffwechsels in Salix alba-Blättern mittels Massenspektrometrie-Bildgebung
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Die vorgestellte Methode verwendet massenspektrometrische Bildgebung (MSI), um das metabolische Profil von S. alba-Blättern zu bestimmen, wenn sie Xenobiotika ausgesetzt sind. Mit einem nicht zielgerichteten Ansatz werden Pflanzenmetaboliten und Xenobiotika von Interesse identifiziert und in Pflanzengeweben lokalisiert, um spezifische Verteilungsmuster aufzudecken. Anschließend wird eine in silico Vorhersage potenzieller Metaboliten (d.h. Katabolite und Konjugate) aus den identifizierten Xenobiotika durchgeführt. Wenn sich ein xenobiotischer Metabolit im Gewebe befindet, wird die Art des Enzyms aufgezeichnet, das an seiner Veränderung durch die Pflanze beteiligt ist. Diese Ergebnisse wurden verwendet, um verschiedene Arten von biologischen Reaktionen zu beschreiben, die in S. alba-Blättern als Reaktion auf xenobiotische Ansammlung in den Blättern auftreten. Die Metaboliten wurden in zwei Generationen vorhergesagt, was die Dokumentation aufeinanderfolgender biologischer Reaktionen zur Umwandlung von Xenobiotika im Blattgewebe ermöglichte.
Einleitung
Xenobiotika sind aufgrund menschlicher Aktivitäten auf der ganzen Welt weit verbreitet. Einige dieser Verbindungen sind wasserlöslich und werden vom Boden1absorbiert und gelangen in die Nahrungskette, wenn sie sich in Pflanzengewebenanreichern 2,3,4. Die Pflanzen werden von Insekten und Pflanzenfressern gefressen, die anderen Organismen zum Opfer stehen. Die Einnahme einiger Xenobiotika und ihre Auswirkungen auf die Gesundheit einer Pflanze wurdenbeschrieben 5,6,7
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Protokoll
1. Probenvorbereitung
- Erhalten Sie die biologische Probe und halten Sie sie entweder frisch und intakt (z. B. nicht in ein Röhrchen zwingen) oder frieren Sie sie ein. Das vorgeschlagene Protokoll gilt für jede Art von fester biologischer Probe (d. H. Pflanzliches, tierisches oder menschliches Gewebe), um Verbindungen in bestimmten Geweben zu lokalisieren.
- Kühlen Sie ein Kryomikrotom auf -20 °C ab. Halten Sie den Probenhalter und die Klinge auf der gleichen Temperatur.
- Betten Sie das Objekt bei Bedarf in das M1-Einbettungsmedium ein, um es während des Schneidens zu erhalten.
- Gießen Sie etwas Matrix in eine Kunststoffform, die in d....
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Ergebnisse
Dieses Protokoll wurde auf frische Blätter angewendet, die von einem S. alba-Baum entnommen wurden, der Xenobiotika in der Umwelt ausgesetzt war. Der Prozess ist in Abbildung 1dargestellt. Der erste Schritt besteht darin, dünne Scheiben der interessierenden Probe vorzubereiten. Pflanzenproben sind oft schwieriger zu schneiden als Tierproben, da die Gewebe heterogen sind und Wasser und/oder Luft enthalten können. Diese Schwierigkeit wird mit dem Einbettungsmedium bewältigt, das einen.......
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Diskussion
Der kritische Teil dieses Protokolls ist die Probenvorbereitung: Die Probe muss weich und intakt sein. Das Schneiden ist der schwierigste Teil, da die Temperatur und Dicke der Probe je nach Art der untersuchten Probe variieren kann. Tierische Gewebe sind in der Regel homogen und leichter zu schneiden. Pflanzenproben enthalten oft unterschiedliche Strukturen und sind daher schwieriger intakt zu halten, da die Klinge auf weiches, hartes oder leeres Gefäßgewebe trifft. Es wird dringend empfohlen, bei der Arbeit mit Pflanzen.......
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Offenlegungen
Die Autoren haben nichts preiszugeben.
Danksagungen
Wir danken Charles Pineau, Mélanie Lagarrigue und Régis Lavigne für ihre Tipps und Tricks zur Probenvorbereitung für die MALDI-Bildgebung von Pflanzenproben.
....Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| Deckgläser | Bruker Daltonics | 267942 | |
| Kryomikrotome | Thermo Scientific | ||
| Excel | Microsoft corporation | ||
| flexImaging | Bruker Daltonics | ||
| ftmsControl | Bruker Daltonics | ||
| GTX primescan | GX Mikroskope | ||
| HCCA MALDI Matrix | Bruker Daltonics | 8201344 | |
| ImagePrep | Bruker Daltonics | ||
| ITO-beschichtete Objektträger | Bruker Daltonics | 237001 | |
| M1-Einbettungsmatrix | ThermoScientific | 1310 | |
| Metabolite Predict | Bruker Daltonics | ||
| Metaboscape | Bruker Daltonics | ||
| Methanol | Fisher Chemicals | Keine spezifische Referenz erforderlich | |
| MX 35 Ultra Klingen | Thermo Scientific | 15835682 | |
| Kunststoffformen | Keine spezifische Referenz erforderlich | ||
| SCiLS Lab | Bruker Daltonics | ||
| SolariX XR 7Tesla | Bruker Daltonics | Die vorgeschlagene Methode ist nicht auf dieses Gerät beschränkt | |
| Sprühfolien für ImagePrep | Bruker Daltonics | 8261614 | |
| TFA | Sigma Aldrich | Keine spezifische Referenz erforderlich |
Referenzen
- Zhang, D., Gersberg, R. M., Ng, W. J., Tan, S. K. Removal of pharmaceuticals and personal care products in aquatic plant-based systems: A review. Environmental Pollution. 184, 620-639 (2014).
- Adeel, M., Song, X., Wang, Y., Francis, D., Yang, Y.
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Nachdrucke und Genehmigungen
