מסך תפוקה גבוהה של מולקולות קטנות סינתטי נערך על מודל צמח מינים, תודרנית לבנה. פרוטוקול זה, שפותח עבור רובוט טיפול בנוזלים, מגביר את המהירות של גנטיקה כימי קדמי מסכים, האצת גילוי הרומן מולקולות קטנות המשפיעים על פיזיולוגיה של הצמח.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
מסך תפוקה גבוהה של מולקולות קטנות סינתטי נערך על מודל צמח מינים, תודרנית לבנה. פרוטוקול זה, שפותח עבור רובוט טיפול בנוזלים, מגביר את המהירות של גנטיקה כימי קדמי מסכים, האצת גילוי הרומן מולקולות קטנות המשפיעים על פיזיולוגיה של הצמח.
גנטיקה כימי יותר ויותר מתבצעים לפענח את תכונות בצמחים שעשויים להיות עקשניים על גנטיקה מסורתי הגן יתירות או הקטלניות. עם זאת, ההסתברות של מולקולה קטנה סינתטי להיות ביו היא נמוכה; לכן, אלפי מולקולות חייב להיבדק על מנת למצוא עניין. נוזלי טיפול רובוטיקה מערכות נועדו להתמודד עם מספר רב של דוגמאות, הגדלת המהירות שבה ספרייה כימיים יכולים להיות מוקרן בנוסף מזעור/סטנדרטיזציה של שגיאה. כדי להשיג מסך גנטיקה כימי קדימה תפוקה גבוהה של ספריה של 50,000 מולקולות קטנות על תודרנית לבנה (תודרנית), פרוטוקולים באמצעות נוזל רב-ערוצי ספסל-העליון טיפול רובוט פותחו הדורשים מינימלי טכנאי מעורבות. אותם פרוטוקולים, התגלו מולקולות קטנות 3,271 שגרם פנוטיפי שינויים הנראים לעין. תרכובות 1,563 המושרה שורשים קצרים, תרכובות 1,148 שינו צבע, תרכובות 383 גרם שורש השיער שינויים אחרים, שאינם-מחולק לקטגוריות, ואת תרכובות 177 עכבות נביטה.
ב- 20 השנים האחרונות החוקרים בתחום ביולוגית הצמח עשו צעדים גדולים באמצעות גישות גנטיקה כימי, ויוצאים, שיפור ההבנה שלנו של דופן התא ביוסינטזה, שלד התא, הורמון ביוסינטזה והאיתות, gravitropism, פתוגנזה, ביוסינטזה פורין ו endomembrane סחר1,2,3,4,5. העסקת גנטיקה כימי קדימה טכניקות מאפשר זיהוי פנוטיפים עניין ומאפשר לחוקרים להבין את היסודות genotypic של תהליכים מסוימים. לעומת זאת, גנטיקה כימית הפוכה מחפש כימיקלים המקיימים אינטראקציה עם היעד שנקבע מראש חלבון6. תודרנית כבר בחוד החנית של תגליות אלה בביולוגיה צמח כי הגנום שלו הוא קטן, מיפוי, מבואר. יש לו זמן דור קצר, ויש מספר שורות חשבונאי/כתב זמין להקל על הזיהוי של חריגה מכונות subcellular7.
ישנם שני צווארי בקבוק גדול כי להאט התקדמות קדימה מסכי גנטי כימי הראשונית סינון, קביעת היעד של המתחם של ריבית8. מכשיר מרכזי להגדיל את המהירות של מולקולה קטנה הבחירה הוא השימוש אוטומציה, ציוד אוטומטי9. טיפול בנוזלים רובוטים היה אינסטרומנטלי שנסע התקדמות מדעי הביולוגיה10הינם כלי מצוין לטיפול ספריות גדולות של מולקולות קטנות. פרוטוקול המובאת כאן נועד להקל על צוואר הבקבוק המשויך תהליך המיון, הפעלת הזיהוי של מולקולות קטנות ביואקטיביות בקצב מהיר. טכניקה זו מקטינה את נטל העבודה ואת זמן מטעם המפעיל תוך כדי גם הפחתת העלות הכלכלית לחוקר עקרון.
עד כה, ספריות כימי רוב ניתח להחזיק בין תרכובות 10,000 ו- 20,000, חלקם עם כמה שיותר 150,000 וחלק עם כמה כמו 709,11,12,13,14, 15 , 16. פרוטוקול הציג במסמך זה יושם על ספריה מולקולה קטנה של תרכובות 50,000 (ראה טבלה של חומרים), אחד של הגנטיקה כימי קדמי גדול יותר מסכי תודרנית מתנהל על תאריך. פרוטוקול זה מתאים עם המגמה הנוכחית לקראת התייעלות ומהירות לגבי גנטיקה כימי קדימה, במיוחד כאשר זה נוגע גם גילוי קוטל עשבים, חרקים גילוי, פטריות לגלות, סמים גילוי, וביולוגיה סרטן17 ,18,19,20,21. למרות מיושמת כאן עם תודרנית, פרוטוקול זה, יכול בקלות להיות מותאם תרביות תאים, נבגים וחרקים שעלולים אפילו בינוני נוזלי בתוך 96, 384- או צלחות 1536-. טוב. בגלל גודלו הקטן, תודרנית הוא נוטה הקרנה ב- 96 צלחות היטב. עם זאת, הפצת זרעים באופן שווה בין וולס הוא אתגר. יד זריעה מדויקת אבל עבודה אינטנסיבית, למרות קיימים התקנים שנועדו לוותר על זרעים לוחות 96-ובכן, הם יקרים לרכוש. כאן, אנו מראים איך שלב זה אוכל מצויין עם רק הפסד קטן ברמת הדיוק.
המטרה הכוללת של שיטה זו היתה ההקרנה ספריה גדולה כימי נגד תודרנית יותר לניהול, מבלי להתפשר על דיוק, באמצעות השימוש של רובוט טיפול בנוזלים. השימוש בשיטה זו משפרת את היעילות של החוקר על ידי הפחתת לוקחים את הזמן כדי להשלים את סדרת דילול ראשוני וניהול במסכים הבאים פנוטיפי, המאפשר ויזואליזציה מהירה של דגימות תחת מיקרוסקופ ויבתר, ומהירה זיהוי של הרומן ביואקטיביות מולקולות קטנות. איור 1 מציג התוצאות של פרוטוקול זה מפתח ב- 4 שלבים.

איור 1: זרימת העבודה הכולל של המסך גנטיקה כימי קדימה. מבט כולל על פרוטוקול מכדי לתארו כמה פרטים עבור כל אחד השלבים המפתח 4. 1: קבלת הספרייה כימי, 2: ביצוע הספרייה דילול, 3: מכין את הצלחות הקרנת ו- 4: המקננת והצגה של הלוחות ההקרנה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. יצירת ספריה דילול
2. להוסיף את תערובת מדיה-זרע כדי הקרנת לוחות
3. הוספת את מולקולות קטנות כדי הקרנת לוחות
4. דגירה והדמיה של הקרנת לוחות
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
היכולת בדייקנות וביעילות לאפיין פנוטיפים בהתבסס על התוספת של מולקולות קטנות-הקרנת ריכוזים תחת מיקרוסקופ ויבתר היא היעד הסופי של שיטת העברה כימית גנטיקה על תודרנית. הפנוטיפים נצפו כל התרכובות 50,000 היו הוקרנו מגוונים, יכול להיות שבור לתוך כמה כיתות נפרדות (איור 2). איור 3 א -F מציג דוגמאות של פנוטיפים אשר נצפו בהגדלה נמוכה תחת מיקרוסקופ ויבתר. כמה פנוטיפים סיפק תוצאות חד משמעיות (איו...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול זה תוכנן כדי לסייע לחוקרים שישותו מסך קדמי גנטיקה כימי על תודרנית. אנו מספקים תוצאות נציג ממסך של תרכובות 50,000 (איור 2 , איור 3), באחד המסכים הקדמיים גנטיקה כימי הגדול ביותר לבצע תודרנית עד כה9,13,23. השימוש של רובוט טיפול בנוזלים מופעלת ספריית דילול יעיל יותר, הקרנת ספריית הדור, לשפר את המהירות והיעילות של זיהוי של תרכובות הרומן. הגדלת הקיבולת למסך בטבע תפוק...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים כי יש להם אינטרסים כלכליים אין מתחרים.
אנו מודים Jozsef החסידה, מיטשל ריצ'מונד, לג'רד Gollihue, אנדריאה סאנצ'ס לדיון ביקורתי ובונה. ד ר פרי Sharyn עבור הצילומים פנוטיפי. חומר זה מתבסס על עבודה הנתמכים על ידי הקרן הלאומית למדע תחת שיתופית הסכם מס 1355438.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| מקלדת | ספק מקומי | /A | משמש לתכנון פרוטוקול ותפעול הספק המקומי של Biomek FX |
| Mouse | N/A | משמש לתכנון ותפעול הפרוטוקול Biomek | |
| FX | הספק המקומי | N/A | משמש לתכנון ותפעול הפרוטוקול Biomek FX |
| הספק המקומי | המשמש לתכנון ותפעול פרוטוקול ספריית הסינון המגוונת של Biomek FX | ||
| DIVERSet | ChemBridge | N/A | הספרייה הכימית |
| Biomek | בקמן קולטר | N/A | מפעילה ומתכננת את בקר ההתקן Biomek FX |
| בקמן קולטר | 719366 | מפעילה את משאבת המים/תחנת שטיפת הקצה | |
| קרוסלת מערם תליון | בקמן קולטר | 148240 | הפעלה ידנית של Biomek קרוסלת מערם |
| ביומק קרוסלה | בקמן קולטר | 148520 | יחידה סיבובית המאכלסת את כל מערם FX של FX Stacker 10 |
| 148522 בקמן קולטר | המאכלסת רכיבים למסך | ||
| FX Stacker 10 | בקמן קולטר | 148522 | יחידת מעלית המאכלסת רכיבים למסך |
| FX Stacker 10 | בקמן קולטר | 148522 | יחידת מעלית המאכלסת רכיבים למסך |
| FX Stacker 10 | Beckman Coulter | 148522 | יחידת מעלית המאכלסת רכיבים למסך |
| Biomek FX | Beckman Coulter | https://www.beckman.com/liquid-handlers Robot המבצע את הפעולות הרצויות | |
| Accuframe | Artisan Technology Group | 76853-4 | זרוע מסגרות להצבת רכיבים באופן מתאים |
| מתקן מסגור | בקמן קולטר | 719415 | זרוע מרכזית ב-Accuframe |
| Multichannel Tip Wash ALP | Beckman Coulter | 719662 | שוטף את הקצוות לאחר מעמיס הקצה של אמבט האתנול |
| ALP | Beckman Coulter | 719356 | טוען באופן פנאומטי טיפים על הזרוע |
| מדחס אוויר | מקומי | N/A | מספק אוויר לטעינת קצה פנאומטי |
| כונן קונסולת MasterFlex | משאבה Cole-Parmer | 77200-65 | המשמשת להפצת מים דרך צינור האוויר הרב-ערוצי של מכונת הכביסה הרב-ערוצית |
| ספק מקומי | N/A | מספק אוויר ממדחס אוויר לצינור מים של מעמיס קצה | |
| ספק מקומי | N/A | מספק מים ממאגר 5 ליטר למכונת כביסה | |
| סטטית של ALP | בקמן קולטר | מגיע עם ציוד תומך ב-Biomek FX | למסך |
| 5 ליטר מילואים | ספק מקומי | N/A | ממחזר את המים המלוכלכים מניקוי הקצוות |
| Grippers | Beckman Coulter | מגיע עם Biomek FX | Grabs ומעביר את הציוד למקומות הנכונים |
| 96-Channel 200 ומיקרו; L Head | Beckman Coulter | מגיע עם Biomek FX | מחזיק את 96 הטיפים המשמשים במסך |
| AP96 P200 טיפים לפיפטה | בקמן קולטר | 717251 | משמש לייצור ספריית ההקרנה |
| 96 צלחת תחתונה שטוחה היטב | Costar | 9018 | מסייע בוויזוליזציה של המסך |
| 96 Well V-Bottom Plate | Costar | 3897 | מסייע באחסון ספריית דילול |
| AlumaSeal 96 סרט איטום | MedSci | F-96-100 | אטמים לאחסון הן ספריית הכימיה והן ספריית הדילול |
| שקיות סנדוויץ' רוכסן מפלסטיק | ספק מקומי | N/A | משמש להבטחת סביבה לחה למסך |
| AP96 P20 טיפים לפיפטה | בקמן קולטר | 717254 | משמש ביצירת ספריית הדילול |
| תא צמיחה | Percival | AR36L3 | מנביט זרעים לפנוטיפ מרית ויזוליזציה |
| ספק מקומי | N/A | מחזיק זרעים להוספה לבארות שבהן זרע נוזלי נכשל כראוי | |
| קיסם | מקומי | ספק N/A | דוחף זרעים ממרית לבארות |
| Murashige ו-Skoog תערובת מלח בזאלי | PhytoTechnology Laboratories | M524 | הוסף לתערובת מדיה |
| MS חומצה חופשית MES מונוהידראט | פישר מדעי | ICN19483580 | נוסף למדיה MS כדי להפחית את ה-pH |
| אבקת אגר | Alfa Aesar | 9002-18-0 | מגדיל את עובי המדיה לתמיכה בתרחיף זרעים |
| 5M KOH | Sigma-Aldrich | 484016 | מגביר את ה-pH לרמות נאותות |
| בקבוק אחסון מדיה 1 ליטר | קורנינג | 1395-1L | מחזיק מספיק מדיה למסך |
| צינורות צנטריפוגה מפוליפרופילן | קורנינג | 431470 | מעקר זרעים לפני ורניליזציה |
| בדיקת pH | דייוויס אינסטרומנטס | YX-58825-26 | משמש לייצור מדיה |
| ALPs (ממקמי מעבדה אוטומטיים) מדריך למשתמש | בקמן קולטר | PN | 987836 מסייע בהגדרת הציוד הנלווה לקרוסלת Biomek |
| FX Biomek 2000 Stacker Carousel מדריך למשתמש | בקמן קולטר | 609862-AA | מסייע בהגדרת קרוסלת |
| המערםBiomek FX ו-FXP מדריך למשתמש של תחנות עבודה לאוטומציה במעבדה | Beckman Coulter | PN 987834 | משמש למסגרת הפוד הרב-ערוצי |
| Biomek FXP אוטומציה של תחנת עבודה מדריך הפעלה ללקוח | בקמן קולטר | PN B32335AB | משמש לסיוע בהגדרת המדריך למשתמש של תוכנת Biomek FX |
| Biomek | Beckman Coulter | PN 987835 | משמש להגדרה והבנה של תוכנה |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.