Name: חומצת שומן 13C איזוטופולוג פרופיל מספק תובנה מטבולי של הגעה צרכנים והעברת פחמן עם מחלות (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-04-17T13:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 14 s
Description: חקור פרופיל איזוטופולוג של חומצות שומן לעקיבה אחרי העברה טרופית בצרכנים חסרי חוליות. שיטה זו חושפת תהליכי מטבוליזם של ליפידים ומאפשרת הבנה מעמיקה של דינמיקת מזון באקוסיסטמות קריפטיות כמו קרקע.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

התמיכה הכלכלית של ר' מנזל, ל' Ruess על ידי פתוח (RU RU780/11-1) הוא הודה בהכרת תודה. ר' Nehring מומן על ידי-RU 780/10-1. בסופו של דבר, אנחנו מאוד אסיר תודה ד ר לוז Ruvimbo Maboreke להגהת כתב היד.

<ol><li>Ruess, L., et al. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1890/04-1399/abstract">Application of lipid analysis to understand trophic interactions in soil.</a> Ecology. 86 (8), 2075-2082 (2005).</li>
<li>Ruess, L., et al. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038071707001046">Lipid composition of Collembola and their food resources in deciduous forest stands - Implications for feeding strategies.</a> Soil Biology and Biochemistry. 39 (8), 1990-2000 (1990).</li>
<li>Chamberlain, P. M., Bull, I. D., Black, H. I. J., Ineson, P., Evershed, R. P. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038071705000477">Fatty acid composition and change in Collembola fed differing diets: identification of trophic biomarkers.</a> Soil Biology and Biochemistry. 37 (9), 1608-1624 (2005).</li>
<li>Stott, A. W., Davies, E., Evershed, R. P., Tuross, N. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s001140050354">Monitoring the routing of dietary and biosynthesised lipids through compound-specific stable isotope (delta C-13) measurements at natural abundance.</a> Naturwissenschaften. 84 (2), 82-86 (1997).</li>
<li>Ruess, L., Haggblom, M. M., Langel, R., Scheu, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nitrogen+isotope+ratios+and+fatty+acid+composition+as+indicators+of+animal+diets+in+belowground+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Oecologia%22%5BJournal%5D)">Nitrogen isotope ratios and fatty acid composition as indicators of animal diets in belowground systems.</a> Oecologia. 139 (3), 336-346 (2004).</li>
<li>Pollierer, M. M., Scheu, S., Haubert, D. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038071710000611">Taking it to the next level: Trophic transfer of marker fatty acids from basal resource to predators.</a> Soil Biology and Biochemistry. 42 (6), 919-925 (2010).</li>
<li>Ferlian, O., Scheu, S., Pollierer, M. M. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038071712001575">Trophic interactions in centipedes (Chilopoda, Myriapoda) as indicated by fatty acid patterns: Variations with life stage, forest age and season.</a> Soil Biology and Biochemistry. 52, 33-42 (2012).</li>
<li>Ruess, L., Chamberlain, P. M. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038071710002683">The fat that matters: Soil food web analysis using fatty acids and their carbon stable isotope signature.</a> Soil Biology and Biochemistry. 42 (11), 1898-1910 (2010).</li>
<li>Traugott, M., Kamenova, S., Ruess, L., Seeber, J., Plantegenest, M. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780124200029000032">Empirically characterising trophic networks: What emerging DNA-based methods, stable isotope and fatty acid analyses can offer.</a> Adv Ecol Res. 49, 177-224 (2013).</li>
<li>Hammer, B. T., Fogel, M. L., Hoering, T. C. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0009254198000941">Stable carbon isotope ratios of fatty acids in seagrass and redhead ducks.</a> Chemical Geology. 152 (1-2), 29-41 (1998).</li>
<li>Budge, S. M., Iverson, S. J., Koopman, H. N. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1748-7692.2006.00079.x/abstract">Studying trophic ecology in marine ecosystems using fatty acids: A primer on analysis and interpretation.</a> Marine Mammal Science. 22 (4), 759-801 (2006).</li>
<li>Haubert, D., et al. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1600-0706.2009.17587.x/full">Trophic structure and major trophic links in conventional versus organic farming systems as indicated by carbon stable isotope ratios of fatty acids.</a> Oikos. 118 (10), 1579-1589 (2009).</li>
<li>Ngosong, C., Raupp, J., Richnow, H. H., Ruess, L. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S003140561100028X">Tracking Collembola feeding strategies by the natural 13C signal of fatty acids in an arable soil with different fertilizer regimes.</a> Pedobiologia. 54 (4), 225-233 (2011).</li>
<li>Bec, A., et al. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.2041-210X.2011.00111.x/abstract">Assessing the reliability of fatty acid-specific stable isotope analysis for trophic studies.</a> Methods in Ecology and Evolution. 2 (6), 651-659 (2011).</li>
<li>Gladyshev, M. I., Makhutova, O. N., Kravchuk, E. S., Anishchenko, O. V., Sushchik, N. N. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0075951115001243">Stable isotope fractionation of fatty acids of Daphnia fed laboratory cultures of microalgae.</a> Limnologica. 56 (Supplement C. 56 (Supplement C), 23-29 (2016).</li>
<li>Gladyshev, M. I., Sushchik, N. N., Kalachova, G. S., Makhutova, O. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stable+isotope+composition+of+fatty+acids+in+organisms+of+different+trophic+levels+in+the+Yenisei+river%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Stable isotope composition of fatty acids in organisms of different trophic levels in the Yenisei river.</a> PLoS One. 7 (3), e34059(2012).</li>
<li>Eisenreich, W., Dandekar, T., Heesemann, J., Goebel, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Carbon+metabolism+of+intracellular+bacterial+pathogens+and+possible+links+to+virulence%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Carbon metabolism of intracellular bacterial pathogens and possible links to virulence.</a> Nature Reviews Microbiology. 8 (6), 401-412 (2010).</li>
<li>Eylert, E., Bacher, A., Eisenreich, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((NMR-based+isotopologue+profiling+of+microbial+carotenoids%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">NMR-based isotopologue profiling of microbial carotenoids.</a> Methods Mol Biol. 892, 315-333 (2012).</li>
<li>Garton, N. J., O'Hare, H. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tuberculosis%3A+feeding+the+enemy%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Biology%22%5BJournal%5D)">Tuberculosis: feeding the enemy.</a> Chemical Biology. 20 (8), 971-972 (2013).</li>
<li>Rosenblatt, J., Chinkes, D., Wolfe, M., Wolfe, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stable+isotope+tracer+analysis+by+GC-MS%2C+including+quantification+of+isotopomer+effects%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Stable isotope tracer analysis by GC-MS, including quantification of isotopomer effects.</a> Am J Physiol. 263 (3), E584-E596 (1992).</li>
<li>Fernandez, C. A., Des Rosiers, C., Previs, S. F., David, F., Brunengraber, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Correction+of+13C+mass+isotopomer+distributions+for+natural+stable+isotope+abundance%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mass+Spectrom%22%5BJournal%5D)">Correction of 13C mass isotopomer distributions for natural stable isotope abundance.</a> J Mass Spectrom. 31 (3), 255-262 (1996).</li>
<li>Heuner, K., Eisenreich, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+intracellular+metabolism+of+legionella+by+isotopologue+profiling%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">The intracellular metabolism of legionella by isotopologue profiling.</a> Methods Mol Biol. 954, 163-181 (2013).</li>
<li>Willenborg, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+the+pivotal+carbon+metabolism+of+Streptococcus+suis+serotype+2+under+ex+vivo+and+chemically+defined+in+vitro+conditions+by+isotopologue+profiling%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biol+Chem%22%5BJournal%5D)">Characterization of the pivotal carbon metabolism of Streptococcus suis serotype 2 under ex vivo and chemically defined in vitro conditions by isotopologue profiling.</a> J Biol Chem. 290 (9), 5840-5854 (2015).</li>
<li>Menzel, R., Ngosong, C., Ruess, L. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s00049-017-0236-2">Isotopologue profiling enables insights into dietary routing and metabolism of trophic biomarker fatty acids.</a> Chemoecology. 27 (3), 101-114 (2017).</li>
<li>Buse, T., Ruess, L., Filser, J. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0031405613000231">New trophic biomarkers for Collembola reared on algal diets.</a> Pedobiologia. 56 (3), 153-159 (2013).</li>
<li>Hutson, B. R. <a target="_blank" href="http://agris.fao.org/agris-search/search.do?recordID=US201302427834">Effects of variations of the plaster-charcoal culture method on a Collembolan, Folsomia candida.</a> Pedobiologia. 18, 138-144 (1978).</li>
<li>Fountain, M. T., Hopkin, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Folsomia+candida+%28Collembola%29%3A+a+%26%2334%3Bstandard%26%2334%3B+soil+arthropod%5BTitle%5D)+AND+%22Annu+Rev+Entomol%22%5BJournal%5D)">Folsomia candida (Collembola): a &#34;standard&#34; soil arthropod.</a> Annu Rev Entomol. 50, 201-222 (2005).</li>
<li>ISO, I. O. fS. <a target="_blank" href="https://www.iso.org/standard/19245.html">Soil Quality-Inhibition of reproduction of Collembola (Folsomia candida) by soil pollutants</a>. , ISO 11267:1999 (1999).</li>
<li>Welch, D. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Applications+of+cellular+fatty+acid+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Microbiol+Rev%22%5BJournal%5D)">Applications of cellular fatty acid analysis.</a> Clin Microbiol Rev. 4 (4), 422-438 (1991).</li>
<li>Dodds, E. D., McCoy, M. R., Rea, L. D., Kennish, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gas+chromatographic+quantification+of+fatty+acid+methyl+esters%3A+flame+ionization+detection+vs.+electron+impact+mass+spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22Lipids%22%5BJournal%5D)">Gas chromatographic quantification of fatty acid methyl esters: flame ionization detection vs. electron impact mass spectrometry.</a> Lipids. 40 (4), 419-428 (2005).</li>
<li>Kuppardt, S., Chatzinotas, A., Kastner, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+fatty+acid+and+RNA+stable+isotope+probing-based+method+for+tracking+protist+grazing+on+bacteria+in+wastewater%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Environ+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Development of a fatty acid and RNA stable isotope probing-based method for tracking protist grazing on bacteria in wastewater.</a> Appl Environ Microbiol. 76 (24), 8222-8230 (2010).</li>
<li>Zhang, X., He, H., Amelung, W. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038071707002489">A GC/MS method for the assessment of 15N and 13C incorporation into soil amino acid enantiomers.</a> Soil Biology and Biochemistry. 39 (11), 2785-2796 (2007).</li>
<li>Vetter, W., Thurnhofer, S. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lite.200700062/abstract">Analysis of fatty acids by mass spectrometry in the selected ion monitoring mode.</a> Lipid Technol. 19 (8), 184-186 (2007).</li>
<li>Thurnhofer, S., Vetter, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+gas+chromatography%2Felectron+ionization-mass+spectrometry-selected+ion+monitoring+method+for+determining+the+fatty+acid+pattern+in+food+after+formation+of+fatty+acid+methyl+esters%5BTitle%5D)+AND+%22J+Agric+Food+Chem%22%5BJournal%5D)">A gas chromatography/electron ionization-mass spectrometry-selected ion monitoring method for determining the fatty acid pattern in food after formation of fatty acid methyl esters.</a> J Agric Food Chem. 53 (23), 8896-8903 (2005).</li>
<li>Haubert, D., Haggblom, M. M., Scheu, S., Ruess, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+fungal+food+quality+and+starvation+on+the+fatty+acid+composition+of+Protaphorura+fimata+%28Collembola%29%5BTitle%5D)+AND+%22Comparative+Biochemistry+and+Physiology+B-Biochemistry+%26+Molecular+Biology%22%5BJournal%5D)">Effects of fungal food quality and starvation on the fatty acid composition of Protaphorura fimata (Collembola).</a> Comparative Biochemistry and Physiology B-Biochemistry & Molecular Biology. 138 (1), 41-52 (2004).</li>
</ol>

איזוטופולוג פרופיל
ניתוח מפורט של היבטים כמותיים בחלוקת 13C ב FAs צריך טכנולוגיה חדשנית כדי להקצות פחמן חלוקה למחיצות בבמארג המזון. העבודה הנוכחית המועסקים איזוטופולוג פרופיל כדי להעריך את 13C /12C יחסי של סמנים פא נפוצות עבור אינטראקציות טרופי. שיטה זו וותיקה לניתוח חומצת אמינו באמצעות כרומטוגרפיה נוזלית (LC-MS), היה מוחל על חקירות של חילוף החומרים פחמן חיידקים פתוגניים17,23. רק לאחרונ...

בבית גידול נסתר כגון אדמה, יחסים עם מחלות קשה כתובת, מוגבלים עוד יותר לפי גודל קטן החי והצומח. בעשור האחרון חלה התקדמות אקולוגיה הביוכימי, במיוחד בשימוש של חומצות שומן כמו סמנים ביולוגיים עבור הגדרת אסטרטגיות האכלה של צומח הקרקע תחת השדה תנאים1,2,3. זה מבוסס על העובדה כי חומצות שומן מכל המשאבים ניתן לשלב ברקמת הצרכן כמו במולקולות שלמות, תהליך הנקרא ניתוב התזונה4. העברה של חומצות שומן דווח על שלוש הזנה רמות, קרי, מן ופטריות על נמטודות Collembola5. לאחרונה, החי והצומח דורסנית נחשבה6,7 , הראשון על חומצות שומן כסמנים עם מחלות במארג המזון בקרקע הביקורות שפורסמו8,9.
מידע מפורט יותר על אינטראקציות עם מחלות מושגת באיזוטופ יציב חומצת שומן חיטוט (פא-SIP). הקביעה של 13C /12C יחסי בחומצות שומן בפח דיאטות ולצרכנים לייחס קישורים בינארי, מעריכים את זרימת פחמן הקשורים ננקטה יבשתי, מים מתוקים, ו במארג המזון ימית10,11 12, ,13. הנחת היסוד היא כי חומצות שומן מנותבים תזונתיים אינם כפופים תהליכים אנזימטי; לכן, שלהם 13ג אות, קרי, 13C /12C יחס של חומצת השומן של הצרכנים דומה לזה דיאטה1. עם זאת, דלדול הדרגתי של החתימה 13C במעלה שרשרת המזון דווח במערכות הימית, ובכך פוגע יישום נרחב של פא-SIP מחקרים עם מחלות14,15,16. יתר על כן, הידע המטבוליזם השומנים לרוב חסרי חוליות ב במארג המזון הארצי הוא עדיין מוגבל.
הבנה של המסלולים מטבוליזם השומנים ב צרכנים חיונית עבור השימוש של חומצות שומן מרקר עם מחלות כמו אומר מצפני הזרם פחמן כמותית ב אקולוגיה מארג מזון. עם זאת בחשבון, 13C-איזוטופולוג פרופיל, ניתן להחיל על איזה עיקרון בתוך לחקירה של חילוף החומרים פחמן של כל מערכות גוף17, היא שיטה מבטיחה. בעקבות כניסתה של מצע מתויג C פחמן 13, ההתפלגות של 13C ברשת מטבולית הוא אתנו מאז המוצרים מטבולית שנוצר במופע הצרכן התפלגות איזוטופולוג ספציפיים. זה יכול להיות מוערך על ידי כמותיים תהודה מטבולית גרעיני ספקטרוסקופיה18,19 -ספקטרומטר מסה20,21, עם דגימות ביולוגיות המועדף ב האחרון עם ביומסה נמוכה בשל שלה גבוה יותר רגישות.
למרות איזוטופולוג פרופיל כולל כבר בהצלחה שהוחל חומצות אמינו, מסופק תובנה ויוו פחמן חילוף החומרים של פתוגנים חיידקיים17,22,23, יישומה של שומן חומצות פיגר אחרי. ניתוח מפורט הראשון על גורלה של איזוטופ יציב מתויג קודמן חומצת שומן, תזונה ניתוב או השפלה ויה β-חמצון, אדמת הגעה הצרכנים, לאחרונה בוצע על ידי מנזל. et al. 24. כאן, היסודות מתודולוגי לניסויים התאגדות עם 13C מתויג חומצות שומן ואחריו איזוטופולוג ניתוח של צאצאי מפתח באדמה תכופות חסרי חוליות, Collembola, הינם מסופקים. Microarthropods אלה הם קבוצה טובה הם מהווים מרכיבים חשובים של מארג המזון של הקרקע, הם נחקרים על שלהם מרקר עם מחלות8,של חומצות שומן25היטב.
הבנה של המסלולים מטבוליזם השומנים ב צרכנים חיונית עבור השימוש של חומצות שומן מרקר עם מחלות כמו אומר מצפני הזרם פחמן כמותית ב אקולוגיה מארג מזון. בפרוטוקול הנוכחי נותן את העיצוב ואת הגדר מעבדה האכלה Collembola ניסוי, וההליכים הביוכימי החילוץ של מתילציה של שברים דומיננטי ליפידים (שומנים נייטרלי, פוספוליפידים). זה מדגים איך ההרכב איזוטופולוג של חומצות שומן ניתוח באמצעות ספקטרומטר מסה, מתאר את הנוסחה קשורים של חישובים. הליך זה מתבטא: (i) את היחס של isotopologues העולה על המסה של האב יונים (קרי, יון מולקולרית חומצת שומן M+) על ידי אחד או יותר המוני יחידות (מ'+1, מ'+2, מ'+3, וכו ') ו- (ii) הכולל 13 C העשרה בחומצות שומן נגזר למבשר 13C עם תוויות ברורות. למרות שימוש עבור Collembola, גישה זו בדרך כלל ניתן להחיל על כל אינטראקציה עם טורף-טרף אחרים על ההנחה כי אלה culturable בכמות מספקת בתנאים מבוקרים כדי להבטיח ספיגת תווית מוצלחת ובעקבות אימות.

<table><tbody><tr><td>צנצנות עגולות</td><td>neoLab</td><td>neoLab 2-1506</td><td>69 x 40 מ"מ, 10 pacs/חבילה</td></tr><tr><td>פחם מופעל</td><td>Carl Roth</td><td>X865.1</td><td>p.a., אבקה, CAS מס' 7440-44-0</td></tr><tr><td>Alabaster Dental</td><td>R&Ouml; HRICH-GIPSE</td><td></td>---<td>http://www.roehrich-gipse.de/dentalgipse.php</td></tr><tr><td>כלורופורם</td><td>Carl Roth</td><td>7331.1</td><td>HPLC &ge; 99.9</td></tr>% <tr><td>מתנול</td><td>Carl Roth</td><td>P717.1</td><td>HPLC &ge; 99.9</td></tr>% <tr><td>Hexan</td><td>Carl Roth</td><td>7339.1</td><td>HPLC &ge; 98</td></tr>% <tr><td>tert-בוטיל מתיל אתר (MTBE)</td><td>Carl Roth</td><td>T175.1</td><td>HPLC &ge; 99.5% </td></tr><tr><td>Aceton</td><td>Carl Roth</td><td>7328.2</td><td>HPLC &ge; 99.9 x</td></tr> <tr><td>NaOH</td><td>Carl Roth</td><td>6771.1</td><td>p.a. &ge; 99%, בכדורים</td></tr><tr><td>di-Natriumhydrogenphosphat</td><td>Carl Roth</td><td>P030.1</td><td>p.a. &ge; 99% , ללא מים</td></tr><tr><td>Na-dihydrogenphosphat Dihydrat</td><td>Carl Roth</td><td>T879.1</td><td>p.a. &ge; 99 %</td></tr> <tr><td>חומצה היפוכלורית (6 N)</td><td>VWR International</td><td>26,115,000</td><td>AVS TITRINORM vol. solution</td></tr><tr><td>Bond Elut (Columns)</td><td>Agilent Tech.</td><td>14102037</td><td>HF Bond Elut-SI, 500 מ"ג, 3 מ"ל, 50/PK</td></tr><tr><td>Pr&auml; paratengl&auml; סר דוראן</td><td>גלאסגר&אומל; Tebau Ochs</td><td>135215</td><td>&Oslash; 16 x 100 מ"מ, בתוספת מכסה בורג עם חוט שימושי ואטם PTFE/סיליקון משולב</td></tr><tr><td>Supelco 37 Component FAME Mix</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>47885-U Supelco</td><td>10&nbsp; מ"ג/מ"ל במתילן כלוריד, תקן אנליטי</td></tr><tr><td>FlowMesh</td><td>Carl Roth</td><td>2796.1</td><td>רשת פוליפרופילן, בעובי של כ-0.3 מ"מ, עם מרווח גדיל של 1 מ"מ</td></tr><tr><td>תערובת חומצה חיידקית מתיל אסטר (BAME)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>47080-U Supelco</td><td>10&nbsp; מ"ג/מ"ל במתיל קפרואט, תקן אנליטי</td></tr><tr><td>Methyl nonadecanoate</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>74208</td><td>תקן אנליטי &ge; 98.0</td></tr>% <tr><td>חומצה הקסדקאנואית-1-13C (פלמיטית)</td><td>Larodan Fine Chemicals</td><td>78-1600</td><td>GC &ge; 98.0% (13C: 99.0%)</td></tr><tr><td>RVC 2-25 CDplus</td><td>Martin Christ Gefrier-trocknungsanlagen</td><td></td><td>רכז</td></tr> <tr><td>מידי קומפקטי על שולחןאלפא 2-4 LDplus</td><td>מרטין כריסט Gefrier-trocknungsanlagen</td><td></td><td>סעפת ייבוש</td></tr><tr><td>MZ 2C NT</td><td>Vacuubrand GMBH</td><td></td><td>משאבת ואקום</td></tr><tr><td>Roto-Shake Genie</td><td>Scientific Industries</td><td></td><td>מכשיר נדנדה וסיבוב משולב</td></tr><tr><td>XP64 Micro Comparator</td><td>Mettler Toledo</td><td></td><td>איזון דיוק סופר</td></tr><tr><td>גבוה GC-System 7890A</td><td>Agilent Tech.</td><td></td><td>כרומטוגרף גז</td></tr><tr><td>7000 GC/MS Triple Quad</td><td>Agilent Tech.</td><td></td><td>ספקטרומטר מסה משולש מרובע</td></tr><tr><td>7683B מזרק</td><td>Agilent Tech.</td><td></td><td>מזרק לדוגמא</td></tr><tr><td>Heraeus Multifuge 3SR+</td><td>Thermo Scientific</td><td></td><td>צנטריפוגה עם רוטור צינור 10 מ"ל</td></tr></tbody></table>

חומצת שומן 13c איזוטופולוג פרופיל מספק תובנה מטבולי של הגעה צרכנים והעברת פחמן עם מחלות

Fatty Acid 13C Isotopologue Profiling Provides Insight into Trophic Carbon Transfer and Lipid Metabolism of Invertebrate Consumers

חומצות שומן (FAs) הם סמנים שימושיים אקולוגיה מארג מזון כי הם בדרך כלל מתבוללת כ מולקולה להשלים, להעביר לתוך רקמות לצרכן עם הקטין או ללא כל שינוי, המאפשר את ניתוב התזונה בין רמות הזנה שונות. עם זאת, הגישה מרקר עם מחלות הפא היא עדיין הקשו על ידי הידע מוגבל בנוזל מטבולי של צומח הקרקע. מחקר זה משמש עם תוויות ברורות לגמרי חומצה פלמיטית (13C16:0, 99% אטום) מכשיר מעקב במשעולים חומצת שומן חילוף החומרים של הקרקע בהיקף נרחב שני Collembola, Protaphorura fimata , Heteromurus nitidus. על מנת לחקור את גורלם ואת שינויים מטבוליים של קודמן הזה, שיטת איזוטופולוג פרופיל מוצגת, המבוצעת על ידי ספקטרומטר מסה באמצעות ניטור יון בודד. יתר על כן, המעבדה במעלה האכלה הניסוי מתוארת, כמו גם החילוץ מתילציה של שברים השומנים דומיננטי (ליפידים נייטרלי, פוספוליפידים) ואת הנוסחה קשורים חישובים. איזוטופולוג פרופיל אינה רק התשואה העשרת 13C הכוללת בחומצות שומן נגזר 13ג שכותרתו קודמן אך גם יוצרת התבנית של isotopologues העולה על המסה של האב יונים (קרי, יונים מולקולרית פא ז+) של כל אחד עם התווית הפא על-ידי יחידות מסה אחת או יותר (מ'+1, מ'+2, מ'+3, וכו '). ידע זה מאפשר מסקנות על היחס של ניתוב התזונה הפא נצרך לחלוטין בהשוואה ביוסינטזה de novo . איזוטופולוג פרופיל המוצע ככלי שימושי עבור הערכה של חומצת שומן חילוף החומרים לבעלי הקרקע disentangle אינטראקציות עם מחלות.

תוכן טרי במשקל, ליפיד Collembola במהלך הניסוי המתואר, התוכן NLFAs ו- PLFAs לא השתנו באופן משמעותי לאורך זמן, ואילו המשקל טריים של דגימות גדל מעט אבל לא באופן משמעותי24. שני הפרמטרים מצביעים על רמה טובה של כושר גופני מהדוגמאות Collembola. להיות מודע לחקור טרי במשקל, ליפיד תוכן של Collembola לאורך כל הניסוי התואם הימים דגימה של חומצת שומן וניתוח איזוטופ. שים לב אובדן משקל ו/או ירידה של תוכן שומני במהלך תקופת הניסוי מצביעים על כושר מופחתת של האורגנ...

חומצת שומן מרקר עם מחלות הגישה, קרי, ההטמעה של חומצות שומן כמו כל מולקולה והעברת לתוך רקמות לצרכן ללא או משנית השינוי, היא הקשו על ידי פערי ידע חומצת שומן חילוף החומרים של אדמה קטנים חסרי חוליות. איזוטופולוג פרופיל מסופק כלי חשוב כדי disentangle אינטראקציות עם מחלות.

חומצת שומן 13C איזוטופולוג פרופיל מספק תובנה מטבולי של הגעה צרכנים והעברת פחמן עם מחלות

Fatty acids (FAs) are useful biomarkers in food web ecology because they are typically assimilated as a complete molecule and transferred into consumer ...

המטרה הכוללת של פרופיל איזוטופולוג זה היא לעקוב אחר ההעברה הטרופית של חומצות שומן תזונתיות אצל צרכנים חסרי חוליות, כולל עיבודן וחילוף החומרים של השומנים, כגון התארכות שרשרת או חמצון בטא. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח באקולוגיה של שרשרת המזון, כגון מי אוכל את מי, שאלה שלא קל לענות עליה במערכת אקולוגית מסתורית, כמו אדמה. תדגים את הטכניקה דילארה סימסק, סטודנטית לתואר שני מהמעבדה של פרופסור ליליאן רוס.להכנת מיקרוקוסמוס פלסטיק עם מכסים הדוקים, בסיר גבס, מערבבים תשעה חלקי טיח של פריז וחלק אחד של פחם פעיל יבש. הוסיפו 10 חלקים של מים מזוקקים, והניחו לתערובת לשבת בטמפרטורת החדר מבלי לערבב במשך חמש דקות. השתמש בכף מעבדה כדי לערבב את התערובת בכיוון השעון במהירות בינונית כדי למנוע בועות אוויר עד להשגת עקביות סמיכה ומרקית.לאחר מכן, יוצקים את התערובת למיקרוקוסמוס לגובה של כסנטימטר אחד. החלק את הטיח על ידי הקשה עדינה על הספסל ומערבולת. שימו לב כי חורים מבועות אוויר ותלמים, שנוספו עם מרית סטרילית, עשויים לעודד קולמבולה פורה להטיל שם ביצים.עם זאת, מחקר זה נמנע מחורים ותלמים לטובת אותם תנאים הניתנים לשחזור. לאחר שאפשרתם למיקרוקוסמוס להתייבש ולאחר מכן הרטיבו אותם, השתמשו בצינור יניקה המצויד בחתיכת רשת קטנה כדי להעביר 30 קולמבולה שזה עתה בקעו לבסיס הגבס של המיקרוקוסמוס. ספק בערך קצה סכין של שמרי אופה יבשים מגורענים כמזון, וחדש אותו לפחות פעמיים בשבוע.תכנן שלושה שכפולים עצמאיים לכל יום דגימה. במחקר זה נדגמו ימים אפס עד שבע ו-14. דגרו את המיקרוקוסמוס בחושך ב-15 מעלות צלזיוס, ושמרו על טמפרטורה קבועה, מכיוון שחומצות שומן משתנות על ידי חילוף החומרים של בעלי החיים כדי לעמוד בדרישות לנזילות הממברנה.כדי לקצור בעלי חיים, מיד לאחר השקילה על פי פרוטוקול הטקסט, העבירו בזהירות את בעלי החיים ממחבתות האבנית למבחנות זכוכית של 10 מיליליטר. השתמש במיליליטר אחד של מתנול בדרגת HPLC כדי למלא את הצינורות, ואחסן אותם בטמפרטורה שלילית של 20 מעלות צלזיוס עד לניתוח. לאחר הכנת שלוש מבחנות זכוכית לכל אצווה של דגימות והפחתת המתנול המופעל על הדגימות לאחסון, הוסף חמישה מיליליטר של ממס מיצוי חד פאזי לכל דגימה, כולל ריקים, וחלץ את שומני Collembolan בטמפרטורת החדר על ידי ניעור ב-200 סל"ד למשך הלילה.לאחר חילוץ הדגימות על פי פרוטוקול הטקסט, כדי לבצע ניתוח דפוס חומצות שומן, יש להכין מראש עמודת חומצת סיליקה לכל דגימה על ידי הוספת שני מיליליטר כלורופורם לכל עמודה. לאחר שהכלורופורם עבר דרך העמודים, השתמש בפיפטה פסטר מזכוכית כדי להסיר את שלב הכלורופורם התחתון מהדגימות. לאחר מכן, העבר אותו לעמודה בודדת.השתמש בחמישה מיליליטר של כלורופורם כדי לסלק את השומנים הנייטרליים, או NLFAs, בשברים לכלי זכוכית בודדים. לאחר מכן, השתמש ב-10 מיליליטר אצטון כדי לסלק את הגליקוליפידים וחמישה מיליליטר מתנול כדי לחסל את חומצות השומן הפוספוליפידיות, או PLFAs. לאחר המיצוי, העבירו את הצינורות הפתוחים NLFA ו-PLFA לרכז ואקום סיבובי, או RVC, ואידו את הדגימות ב-60 מעלות צלזיוס בוואקום של 24 hPa למשך כ-90 דקות או עד לייבוש.לאחר בידוד ושטיפת אסטרי המתיל של חומצות השומן, או FAMEs, השתמש בפיפטה פסטר מזכוכית כדי להעביר את השלב העליון המכיל שומנים לבקבוקון דגימת כרומטוגרפיה מזכוכית המצויד במחיצת טפלון. עטפו את הבקבוקון, ואחסנו אותו בטמפרטורה שלילית של 20 מעלות צלזיוס עד לניתוח. כדי לזהות FAMEs בדגימות NFLA ו-PLFA, ב-GC-FID, הגדר רצף עם התוכנה המתאימה של המכשיר בהתאם להוראות היצרן.התחל את הרצף עם התערובות הסטנדרטיות החיצוניות, ואחריו הדגימות. יהיה עיכוב קל בזמן הפליטה של חומצות השומן מעמודת ה-GC בכל ריצה. כלול תקן כל ריצה עשירית ברצף הדגימה, או השתמש בנעילת זמן שמירה עבור חומצה פלמיטית.הגדר את התוכנית, וחשב את ה-nmol של חומצת השומן לפי פרוטוקול הטקסט. כדי לבצע ניתוח פחמן-13 על ידי פרופיל איזוטופולוג, השתמש בעמודה נימית קוטבית, מכיוון שהוא מאפשר עוד יותר הפרדה של חומצות שומן בלתי רוויות, אפילו עם אותו מספר של קשרים כפולים. הבחירה בעמודת ה- GC היא קריטית לתוצאות, מכיוון שהיא קובעת ייצוג טוב של יון המולקולה בחומצות השומן.עבור עמודת DB-23, התחל את טמפרטורת התנור ב-130 מעלות צלזיוס, והגדל אותה ב-6.5 מעלות צלזיוס לדקה ל-170 מעלות צלזיוס. לאחר מכן יש להגדיל את הטמפרטורה ב-3 מעלות צלזיוס לדקה ל-203 מעלות צלזיוס, ולהחזיק למשך 1.9 דקות. לאחר מכן, המשיכו בעלייה של 40 מעלות צלזיוס לדקה ל-230 מעלות צלזיוס, והחזיקו למשך 8.3 דקות.הגדר את טמפרטורת קו ההעברה ל -280 מעלות צלזיוס. לאחר השלמת הגדרת התוכנית על פי פרוטוקול הטקסט, קבע שילוב פחמן-13 ביון המולקולרי של חומצות שומן על ידי הפעלת סריקה ראשונית כדי לראות מה קיים. לאחר מכן, הפעל ניטור יונים נבחרים, או SIM, על היונים המתאימים, ורכוש נתונים במסות מולקולריות מעניינות על ידי בחירת חלונות סריקת m/z, או קבוצות SIM, המקיפות את זמן השיא הכרומטוגרפי של חומצת השומן המתאימה.בדרך כלל, עקוב אחר שניים עד ארבעה יונים לכל אנליט וחלון זמן. להתפתחות מסה, אנו משתמשים בספירת יונים כוללת עם תקני חומצות שומן חיצוניות. על סמך זמן השמירה שלהם ויוני השברים, נבחרים מקטעי זמן.זהה את היון המולקולרי, M פלוס, של חומצת השומן המתאימה וכל האיזוטופולוגים שלה, M ועוד אחד, M ועוד שניים וכו'. הקצה שטף פחמן טרופי, מיקום שילוב פחמן-13, וחשב את העשרת הפחמן-13 בהתאם לפרוטוקול הטקסט. איור זה מציג ספקטרום SIM-MS של חומצה פלמיטית טהורה של 16 עד אפס.השפע הטבעי של פחמן-13 בתרכובת זו ניתן לזיהוי על ידי נוכחותם של M ועוד אחד ו-M בתוספת שני איזוטופולוגים בנוסף ליון המולקולרי M פלוס. לשם השוואה, ספקטרוגרמה זו מייצגת את כל החומצה הפלמיטית המסומנת בתווית. כאן, המופע היחיד של היון M פלוס 16 משקף את הטוהר הגבוה של התרכובת המסומנת באופן סינתטי.סריקות ה-SIM הבאות נגזרות מארבע חומצות שומן דומיננטיות בחלק ה-PLFA של Heteromurus nitidus ביום הדגימה הראשון לאחר התיוג. ההטמעה של מולקולת הסמן המסומנת בחומצה פלמיטית נראית לעין על ידי שפע האיזוטופולוג M פלוס 16, מכיוון שהוא מייצג את כל חומצת השומן המסומנת בתווית. יתר על כן, ניתן להקצות דה-רוויה של 16 לאפס או התארכות בתוספת דה-רוויה.לפיכך, זיהוי איזוטופולוגים גדולים מ-M פלוס 16, למשל, M פלוס 17 ו-M פלוס 18, מדגים את התארכות השרשרת של המבשר המסומן 16 לאפס על ידי שימוש בשברי C2-13. מוצגים כאן החלקים היחסיים של היונים M ועוד אחד ל-M ועוד שלוש ו-M ועוד 16 ל-M ועוד 20 מתוך חמשת ה-NLFA וה-PLFA המסומנים ביותר מ-Protaphorura fimata, המוערכים ביום האפס וביום הראשון. בעת ניסיון הליך זה, חשוב לזכור כי הצרכנים מורכבים באופן טבעי מאיזוטופים מסוימים של C.כמות זו חייבת להיקבע בניסויי בקרה ללא דיאטת תווית. אות C מסוים טבעי זה נשלח מופחת כרקע מתבניות התווית. אל תשכח שעבודה עם ממס עלולה להיות מסוכנת ביותר, ויש לנקוט באמצעי זהירות.

fatty-acid-13c-isotopologue-profiling-provides-insight-into-trophic

Research

JoVE Journal

Biochemistry

ביוכימיה

פרופיל איזוטופים יציבים ידי ניתוח כרומטוגרפיה מסת הגז spectrometric של השטף מטבולית מתווך מתואר...

פרופיל איזוטופים יציבים של שטף מטבולית מתווך בשלב פיתוח למבוגרים Caenorhabditis elegans</em

פרוטוקול זה ידגים מיצוי וניתוח של חומצות שומן ביו-אקטיביות חופשיות ואסטריות מהתאים. חומצות שומן מכומתות במדויק באמצעות דילול איזוטופים יציב, כרומטוגרפיה נוזלית כיראלית, לכידת אלקטרונים, יינון כימי אטמוספרי, ספקטרומטריית מסה לניטור תגובות מרובות (SID-LC-ECAPCI-MRM/MS).

ליפידים מיצוי נייד עבור דילול ממוקד איזוטופ יציב ניתוח כרומטוגרפיה נוזלית ספקטרומטריית-Mass

אנו מציגים שיטות ביוכימיות ומיקרוסקופיות חזקות...

הערכה ביוכימית ותפוקה גבוהה מיקרוסקופית של מסת שומן ב<em&gt; Elegans Caenorhabditis</em

integument יונקים מכיל שומני ממס לחילוץ שיכול לספק אופייני הרכב כימי של מינים בודדים. מאמר זה מציג שיטה שגרתית להפרדת כיתות שומנים רחבות בודדו מרקמות הכסות באמצעות כרומטוגרפיה בשכבה דקה וקביעת פרופיל triacylglyceride ידי ספקטרומטריית בסיוע מטריקס לייזר desorption / יינון הזמן של הטיסה המונית.

פרופיל תוכן Triacylglyceride בשומני הכסות בת על ידי כרומטוגרפיה Preparative שכבה דקה וMALDI-TOF המוני ספקטרומטריית

חומצות שומן פוספוליפידים לספק מידע על המבנה של קהילות חיידקי אדמה. אנו מציגים שיטות חילוץ מתוך דגימות קרקע בתערובת כלורופורם חד פאזיים, חלוקה של שומני חילוץ באמצעות עמודות מיצוי שלב מוצק, methanolysis לייצר אסטרים מתיל חומצות שומן, אשר מנותחים על ידי גז כרומטוגרפיה נימים.

הפקה וניתוח של פוספוליפידים מיקרוביאלית חומצות שומן בקרקעות

דג הזברה מתגלה כמודל רב ערך של עיבוד שומנים תזונתי ומחלות מטבוליות. מתוארים פרוטוקולים של הזנת זחלים עשירה בשומנים, הדמיה חיה של אנלוגים של שומנים פלואורסצנטיים תזונתיים וכימות צריכת מזון. ניתן ליישם טכניקות אלו במגוון טכניקות סינון, הדמיה וחקירה מונעת השערות.

עתירי שומן האכלה פרדיגמה דג הזברה הזחל: האכלה, הדמיה חיה, וכימות של צריכת המזון

המאמר מתאר שיטה מגדילה את התפוקה תוך איזון המאמץ והדיוק של מיצוי שומנים מתוך קרום התא של מיקרואורגניזמים לשימוש באפיון שתי ליפידים סה"כ ואת השפע היחסי של שומנים מחוון כדי לקבוע מבנה הקהילה מיקרוביאלית הקרקע במחקרים עם דוגמאות רבות.

ליפיד הפקת וניתוח שיטה לאפיון קרקע חיידקים בניסויים עם דוגמאות רבות

הנה, ברזולוציה גבוהה 1 H ו- 13 C גרעיני תהודה מגנטית (NMR) ספקטרוסקופיה שימש ככלי מהיר ואמין עבור ניתוח כמותי ואיכותי של תוספי שמן דגים כמוס.

NMR ספקטרוסקופיה כמו כלי חזק עבור ההערכה המהירה של פרופיל השומנים של תוספי שמן דגים

פרוטוקול זה הוא לקביעת שומנים במי ים ודגימות ביולוגיות. שומנים בסינון מופקים עם כלורופורם או תערובות של כלורופורם ומתנול במקרה של מוצקים. מחלקות השומנים נמדדות על ידי כרומטוגרפיה של שכבה דקה עם זיהוי יינון להבה והסכום שלהם נותן את תכולת השומנים הכוללת.

קביעת שיעורי השומנים והשומנים הכוללים בדגימות ימיות

כאן, אנו מציגים שיטה כמותית זולה המשתמשת תחמוצת דאוטריום וספקטרומטריית מסה כרומטוגרפית גז (GCMS) לניתוח של חומצת שומן כוללת דה נובו ליפוגנזה ברקמת שומן חום in vivo.

קביעה כמותית של סינתזת חומצות שומן דה נובו ברקמת שומן חומה באמצעות תחמוצת דאוטריום

מוצגת כאן שיטה לסינון מבני שומנים באמצעות תיוג איזוטופים יציבים באמצעות זמן השמירה, הניידות והפיצול שלהם.

מעקב אחר ליפידים של נובו באמצעות תיוג איזוטופ יציב LC-TIMS-TOF MS/MS

חקור פרופיל איזוטופולוג של חומצות שומן לעקיבה אחרי העברה טרופית בצרכנים חסרי חוליות. שיטה זו חושפת תהליכי מטבוליזם של ליפידים ומאפשרת הבנה מעמיקה של דינמיקת מזון באקוסיסטמות קריפטיות כמו קרקע.

חומצת שומן ¹³C איזוטופולוג פרופיל מספק תובנה מטבולי של הגעה צרכנים והעברת פחמן עם מחלות

גלה סרטונים נוספים