이 프로토콜 추출 및 C. arabica L.의 셀 정지에 카페인의 정량화에 대 한 효율적인 방법론과 식 수준으로 카페인 synthase의 효소 활동을 평가 하기 위한 실험 과정에 설명 합니다. 이 효소를 인코딩하는 유전자.
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이 프로토콜 추출 및 C. arabica L.의 셀 정지에 카페인의 정량화에 대 한 효율적인 방법론과 식 수준으로 카페인 synthase의 효소 활동을 평가 하기 위한 실험 과정에 설명 합니다. 이 효소를 인코딩하는 유전자.
카페인 (1,3,7-trimethylxanthine)은 커피와 차 등 인기 있는 음료에는 퓨 린 알칼로이드 이다. 항균 성 활동은 자연 살충제로 간주 됩니다 때문에이 2 차 대사 산물 화학 방어로 간주 됩니다. 카페인 또한 주변 식물의 성장을 방지 하는 부정적인 allelopathic 효과 생성할 수 있습니다. 또한, 전 세계의 사람들이 그것의 진통 및 stimulatory 효과 대 한 카페인 소비. 때문에 카페인의 기술 응용 프로그램에 대 한 관심,이 화합물의 생 합성 통로 대 한 연구는 성장 했다. 이러한 연구는 카페인의 생 합성을 조절 하는 생 화 학적 및 분자 메커니즘을 이해에 주로 집중 했다. 조직 문화를 체 외에서 이 생 합성 통로 공부에 대 한 유용한 시스템 되고있다. 이 문서는 C. arabica L. 그것의 활동의 셀 정지에 카페인 synthase (CS) 인코딩 유전자 (CCS1)의 증명서 수준 측정에 대 한 카페인의 정량화에 대 한 단계별 프로토콜을 설명 합니다.
카페인은 이다 biosynthesized Coffea1속의 식물 이차 대사 산물. 이 알칼로이드 methylxanthine 가족에 속하는 그리고 그것 병원 체와 herbivores2,3의 부작용에 대 한 역할을 할 수 있기 때문에 화학 공장으로 간주 됩니다. 또한,이 대사 산물은 일반적으로 소모한 전세계4,5커피 음료의 자극 속성에 대 한 책임. 그것의 속성으로 인해 여러 연구 그룹 생 합성 통로 카페인6,7의 놓을 공부에 관심이. 현재, 식물 체 외에서 세포/조직 문화 다양 한 생물과 비 생물 적인 전략8,9에서 카페인 축적을 평가 하기 위한 대체 역할을 합니다.
카페인 생 합성 포함 다음 주문된 N해당 ribose nucleoside에서 7 methylxanthine의 가수분해 릴리스-3-1 위치에서 methylations. 특정 S-adenosyl 메티오닌 (SAM)-종속 N-methyltransferase (NMT) 반면 7, 위치에 메 틸 화를 catalyzes 브로민 synthase (TS) 및 CS 관련에 3-고 1-methylations, 각각, 테오 브로민 제제 생산 및 카페인입니다. 고유한 NMTs를 인코딩 하는 유전자의 연구는 카페인 생산10,11을 조절 하는 메커니즘을 이해 수 있다. N-methyltransferase 활동이 CS 카페인11의 생 합성 통로의 마지막 두 단계를 catalyzes. 커피 나무 묘 목에 그것 보였다 빛 방사선 카페인 생 합성 증가 귀착되는 CS 활동을 증가할 수 있다. 최근에, 우리는 가벼운 방사선 조사에서 C. arabica L.의 셀 정지의 유지 보수는 abiotic 스트레스 요인을 카페인8의 생 합성 통로 영향을 미치는 생산 효과 평가 하기 위한 최적의 조건을 보였다. 이러한 연구에서 얻은 정보 같은 생체 외에서 시스템에 카페인 생 합성 통로의 연구를 극대화 하기 위한 대사 공학 및 시스템 생물학에 응용 프로그램을 할 수 있습니다.
카페인 생 합성의 연구에 대 한 적합 한 모델의 장점을 감안할 때, 우리 C. arabica L. 셀 정지에 카페인 추출 조건 최적화 그것은 또한 유전자 사본 Coffea 카페인 synthase 1 (CCS1) 인코딩이 효소의 수준을 평가 하기 위한 방법론 단계 뿐만 아니라 효소 활동 공부에 대 한 유용한 프로토콜을 개발할 수 있습니다. 여기, 우리는 추출 하 고 얇은 층 크로마토그래피와 densitometry (TLC densitometry) C. arabica 셀 정지에 카페인을 계량 프로토콜을 보고 합니다.
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1. C. arabica L.의 셀 정지에서 카페인 추출
2. 얇은 하 여 카페인의 평가 대 한 조건 층 크로마토그래피 (TLC)-Densitometry
3. Ribonucleic 산 (RNA) 절연
4. Deoxyribonuclease (DNase)와 RNA 사본을의 외피
5. 보완 Deoxyribonucleic Acid (cDNA) 합성
6. 실시간 양이 많은 PCR (정량) CCS1 유전자 증폭
7. 총 단백질 추출 L. C. arabica 세포 현 탁 액의
8. 효소 분석 결과 카페인 Synthase에 대 한
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여기에 제시 된 과정을 통해 얻은 카페인 추출 쓰는 그림 1에 표시 된 스키마에 따라 착 색 인쇄기 격판덮개를 샘플 하 여 TLC densitometry에 의해 분석 되었다. 이 화합물은 상업 표준의 다양 한 농도와 세포 추출 물에는 카페인, 곡선의 수준을 계량 (그림 2A)를 사용 합니다. 카페인에 대 한 흡 광도의 패턴 가시 광선 스펙트럼 (UV-VI) 273에서 최대 흡수 피크를 사용 하 여 분석 되었다 (그림 2B), 및 TLC 판에 카페인의 피크 분리 0.34 0.39 (그림 2C) 사이의 Rf 보였다.
이 프로토콜을 사용 하 여 평가 하는 카...
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우리가 현재 여기 카페인 콘텐츠를 평가 하기 위한 최적의 조건, CS 활동 및 수준에서 생체 외에서 식물 조직 배양, C. arabica의 셀 정지 등. 이전 보고서 유지 셀 빛 조사 하 고 문화 매체에 테오 브로민 제제의 존재는 카페인, 카페인 분리 방법을 평가 수의 수준을 높이기 위한 적합 한 매개 변수 확인 반전 단계 고성능 액체 착 색 인쇄기 (HPLC RP)를 사용 하 여. 현재, 셀 정지 생 합성 카페인 공부에 대 한 경제적 장점을 가진 간단 하 고 빠른 방법을 사용 하는 몇 가지 보고 있다. 여기, 대체 평가 사용 하 여 TLC densitometry 셀 추출 물에 카페인의 정량 분석에 대 한 효율적인 카페인에 대 한 분리 방법을 보였다. 셀에 카페인을 평가 하는 문화 셀 보고14,15이전에 테오 브로민 제제를 피드 하는 데 필요한 아니었다.
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저자는 공개 없다.
우리 연구소의 작품 SMTHS 하 Consejo 나시오날 드 많은 y 과학 (CONACyT 219893)에서 교부 금에 의해 투자 되었다. 이 연구 또한 CONACyT와 시스테 나시오날 드 Investigadores (4422) RJPK (No. 37938)을 부여한 장학금에 의해 지원 되었다. 저자는이 원고를 작성 하는 동안 그것의 설치의 사용에 대 한 CIATEJ를 감사합니다. 특별 감사 박사 빅토르 마누엘 곤살레스 멘도사 시설에 대 한 분자 생물학 섹션 및 발렌틴 멘도사 로드리게스, IFC, UNAM에서 모든 권장 사항에 대 한이 문서의 촬영 기간 동안 연장 됩니다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 무라시게 & Skoog 기초 염 혼합물 | PhytoTechnology Laboratories | M524 | 팩 크기: 50 L 시약 (mg/L) 암모늄 나이트레이트 (1650) 붕산 (6.2) 염화칼슘, 무수 (322.2) 염화코발트 & 황소; H2O (0.025) Cupric Sulfate• 5H2O (0.025) Na2EDTA• 2H2O (37.26) 철황산염&황소; 7H2O (27.8) 황산 마그네슘, 무수 (180.7) 황산 망간&황산; H2O (16.9) 몰리브딕산 (나트륨 소금)• 2H2O (0.25) 요오드화 칼륨 (0.83) 질산 칼륨 (1900) 인산 칼륨, Monobasic (170) 아연 황산염 & 황산; 7H2O (8.6) myo-inositol (100) 티아민 (10) 시스테인 (25) 자당 (30000) 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (3) 6-benzylamine purine (1) |
| Caffeine | SIGMA | C0750-5G | STANDARD-5g |
| Theobromine | SIGMA | T4500 | 20 g |
| CAMAG TLC Scanner-4 | CAMAG | 27.62 | |
| WinCATS 평면 크로마토그래피 관리자 소프트웨어 | CAMAG | 1.4.10 | 소프트웨어 |
| 이소아밀 알코올 (24:1) | SIGMA | C-0549 | 500 mL |
| 시클로헥산 | JALMEX | C4375-13 | 1 L |
| 아세톤 | J.T. BAKER | 900643 4 L | |
| 메탄올 | J.T. BAKER | 9093-03 | 4 L |
| 클로로포름 | JALMEX | C-4425-15 | 3.5 L |
| TLC 실리카겔 60 F254 | Merck | 1.05554.0001 | TLC 플레이트 |
| &베타;-메르캅토에탄올 | M6250 | SIGMA | 100 mL |
| (+)-나트륨 L-아스코르브산염 | A4034 | SIGMA | 100 g |
| 트리즈마 베이스 | SIGMA | T6066 | 1 Kg |
| 염산 36.5-38% | J.T. 베이커 | 9535-05 | 2.5 L |
| 피어스 BCA 단백질 분석 키트 | Thermo scientific | 232227 | 키트 |
| 메틸 [3H]-S-아데노실 메티오닌 | Perkin Elmer | NET155 | 15 Ci/mmol |
| 액체 섬광 바이알 | SIGMA | Z253081 | |
| 온도 조절 수조/순환기 | Cole Parmer | 60714 | |
| 마이크로 원심분리기 | 튜브Eppendorf | 튜브 1.5 mL | |
| 극저온 바이알 | Heathrow Scientific | HS23202A | 2 mL |
| 원심분리기 5804 | Eppendorf | 5804 000925 | |
| Vortex | Thermolyne | LR 5947 | |
| 도자기 모르타르 | Fisherbrand | FB961B | |
| 여과지 | Whatman | Z274844 | Porosity medium |
| Picofuge | Stratagene | 400550 | 2000 x g |
| 분석 저울 | 및 | HR-120 | 모델 HR-120 |
| 섬광 카운터 | Beckman Coulter | 6500 | |
| 젤 사진 문서화 시스템 | Bio-Rad | Chemic XRS | 모델 Chemic XRS |
| 컴팩트 UV 램프 | UVP | 95002112 | UVGL-25 |
| Scienceware HDPE Buchner 깔때기 | SIGMA | 2419907 | Type 37600 믹서 |
| TRIzol 시약 | Thermo scientific | 15596-018 | 200 mL |
| ReverdAid 역전사 효소 | Thermo scientific | #EP0441 | 10000 U |
| Oligo (dT)18 프라이머 | Thermo scientific | #S0131 | 100 µ M |
| DNase I, RNase-free | Thermo scientific | #EN0525 | 1000 U |
| 염화마그네슘 | Thermo scientific | EN0525 | 1.25 mL |
| 에틸렌디아민테트라아세트산 | Thermo scientific | EN0525 | 1 mL |
| dNTP mix | Thermo scientific | R0191 | R0191 |
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| 페놀, pH 8.0, 평형, 분자 생물학 등급, 초순수 | USB | J75829 | 100 mL |
| 이소프로필 알코올 | Karal | 2040 | 1 L |
| 에틸 알코올 | SIGMA | 64175 | 1 L |
| 디에틸 피로카보네이 | SIGMA | D5758 | 100 mL |
| 실험실 회전자 | LW 사이언티픽 | Mod. LW210 |
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