Glandulaire trichomen zijn haarachtige structuren die aanwezig zijn in planten die veel secundaire metabolietenbevatten 1 en een waardevolle bank van nieuwe biosynthetische genen en enzymen2 vertegenwoordigen. In cannabis is de biosynthese van de belangrijke secundaire metabolieten, cannabinoïden3 en terpenen4, gelokaliseerd in de trichomen. Gezien de rol van trichomen bij het bepalen van de kwaliteit van cannabis, zowel voor medicinaal als recreatief gebruik, is de studie van trichomengenexpressie van belang. Om de expressie van trichomenspecifieke genen te karakteriseren, moeten de trichomen van belang eerst worden geïsoleerd. Trichoomisolatieprotocollen werden voor het eerst beschreven in 19925, en hun nieuwste ontwikkelingen zijn onlangs beoordeeld2. Over het algemeen kunnen protocollen voor het extraheren van glandulaire trichomen voor transcriptomische karakterisering worden onderverdeeld in twee verschillende opeenvolgende stappen. De eerste stap omvat een grondige fysieke scheiding van de trichomen van het plantenweefsel. Deze stap kan worden uitgevoerd met droogijs5, glasparels met een commercieel apparaat6,7, het vermalen van het plantmateriaal tegen een gaaszeef8, of het vortexen van het plantenweefsel in een isolatiebuffer9. De tweede stap omvat een meer verfijnde scheiding van de trichomen van belang van de microscopische plantenresten en / of andere trichoomsoorten. Deze stap kan worden uitgevoerd met behulp van dichtheidsgradiëntcentrifugatie 8,10 of zeven van verschillende groottes 7,9. Vanwege de extreme gevoeligheid van RNA in bewerkte weefsels voor afbrekende middelen, worden deze twee opeenvolgende stappen meestal uitgevoerd in het ijskoude isolatiemedium, vaak in aanwezigheid van eiwitremmers4.
Conventionele trichoomisolatieprotocollen vereisen, naast de ijskoude temperaturen, grote hoeveelheden isolatiemedium om een efficiënte extractieprocedure te garanderen. De combinatie van deze componenten resulteert in een moeizaam, tijdrovend isolatieproces dat een hoge doorvoer belemmert. Het presenteren van een eenvoudig, gebruiksvriendelijk alternatief trichome-isolatieprotocol is daarom waarschijnlijk gunstig voor verschillende aspecten die verband houden met trichoomkarakterisering. Het huidige artikel heeft tot doel een alternatief protocol aan te bieden voor het isoleren van gestalkte en sessiele glandulaire capitate trichomen van Cannabis sativa door verschillende elementen uit de conventionele protocollen te combineren en te integreren. Deze elementen omvatten droogijs5, het passeren van de trichomen door verschillende microzeven met afnemende poriegroottes 7,9 en het vervangen van vloeibare stikstof (LN) voor het isolatiemedium8.
De nieuwigheid van het huidige trichomenisolatieprotocol, in vergelijking met conventionele protocollen, presenteert zich op een aantal manieren. Dit protocol is handig, omdat het geen gevaarlijke componenten vereist. De procedure kan in het laboratorium worden uitgevoerd met minimale voorzorgsmaatregelen en vergemakkelijkt een hoge doorvoer. Het vervangen van LN door het standaard vloeibare isolatiemedium zorgt voor de integriteit van de trichomen gedurende het hele isolatieproces, waardoor daaropvolgende transcriptomische analyse mogelijk is. Bij sublimatie van de LN en droogijs blijven de geïsoleerde trichomen vrij van schadelijke resten. Verder maakt de neiging van LN om te sublimeren bij kamertemperatuur het royale gebruik ervan in het hele protocol mogelijk. Het gebruik van grote hoeveelheden conventioneel isolatiemedium levert daarentegen praktische problemen op bij de hantering ervan. Ten slotte vermindert het protocol de scheiding van de schijfcel van de resterende fragiele hoofdstructuur van het glandulaire trichome, waardoor de inhoud van de hoofdruimte behouden blijft.
Dit protocol wordt gepresenteerd op een gedetailleerde stap-voor-stap manier ontworpen om de technische praktijk van het isoleren van C. sativa glandulaire capitate trichomen te ondersteunen. Het protocol biedt een beheersbare workflow die resulteert in geïsoleerde trichomen met een hoge concentratie en zuiverheid die geschikt zijn voor downstream moleculaire analyse.