Hielscher Ultrasonics
سنكون سعداء لمناقشة العملية الخاصة بك.
اتصل بنا: +49 3328 437-420
راسلنا: info@hielscher.com

التحول الوراثي في الخلايا النباتية باستخدام الموجات فوق الصوتية

يعد التحول بوساطة Agrobacterium بمساعدة Sonication (SAAT) طريقة فعالة لإصابة الخلايا النباتية بجينات غريبة باستخدام Agrobacterium كناقل. التجويف بالموجات فوق الصوتية يسبب sonoporation ، والتي يمكن وصفها بأنها الجرح الجزئي المستهدف للأنسجة النباتية. من خلال هذه الجروح الدقيقة بالموجات فوق الصوتية ، يمكن نقل ناقلات الحمض النووي والحمض النووي بكفاءة إلى مصفوفة الخلية.

سونوبوريشن – تحويل الخلايا المعززة بالموجات فوق الصوتية

Ultrasonicator UP100H هو الخالط مختبر غالبا ما تستخدم لإعداد عينات من لوحات زراعة الخلايا.عندما يتم تطبيق الموجات فوق الصوتية منخفضة التردد (حوالي 20 كيلو هرتز) على معلقات الخلايا ، فإن تأثيرات التجويف الصوتي تسبب نفاذية غشاء عابرة على أنسجة الخلايا. يعرف هذا التأثير بالموجات فوق الصوتية باسم sonoporation ويستخدم لنقل الجينات إلى الخلايا أو الأنسجة.
وتستند مزايا الموجات فوق الصوتية على مبدأ العمل الميكانيكية غير الحرارية ، مما يجعل صوتنة في كثير من الأحيان أكثر تنوعا وأقل اعتمادا على أنواع الخلايا. يفتح التطبيق المتنوع للسونوبوريشن إمكانية استخدام النباتات المعدلة وراثيا ، والتي لديها إمكانات كبيرة في الإنتاج الحيوي للبروتينات العلاجية البشرية المعقدة. يمكن التلاعب بهذه المفاعلات الحيوية النباتية وراثيا بسهولة ، ومنع التلوث المحتمل بمسببات الأمراض البشرية ، وعدم إتلاف البكتيريا الوسيطة للتحول (مثل Agrobacterium) ، وهي طريقة غير مكلفة وفعالة للتخليق الحيوي.

طلب معلومات




لاحظ لدينا سياسة الخصوصية.




يظهر الفيديو نظام تحضير العينات بالموجات فوق الصوتية UIP400MTP ، والذي يسمح بإعداد عينة موثوق به لأي لوحات قياسية متعددة الآبار باستخدام الموجات فوق الصوتية عالية الكثافة. تشمل التطبيقات النموذجية ل UIP400MTP تحلل الخلايا ، والحمض النووي ، والحمض النووي الريبي ، وقص الكروماتين بالإضافة إلى استخراج البروتين.

الموجات فوق الصوتية UIP400MTP لصوتنة لوحة متعددة الآبار

صورة مصغرة للفيديو

تحويل الخلايا بمساعدة الموجات فوق الصوتية

الموجات فوق الصوتية من نوع المسبار مثل UP200St هي مجانسات الأنسجة الموثوقة وتستخدم على نطاق واسع لإعداد العينات في علم الوراثة ، على سبيل المثال ، للتحول بوساطة Agrobacterium بمساعدة Sonication (SAAT).Sonication هي تقنية تطبق الموجات فوق الصوتية منخفضة التردد لإثارة الجسيمات في المحلول ، لخلط المحاليل ، وبالتالي زيادة معدل نقل الكتلة والذوبان. في الوقت نفسه ، يمكن صوتنة إزالة الغازات الذائبة من السوائل. في تحول النبات ، سوف يتسبب الصوتنة في تكوين الجروح الدقيقة على الأنسجة النباتية وتعزيز توصيل الحمض النووي العاري إلى البروتوبلاست النباتية.

بالنسبة للتحول الجيني ، فإن التحول بوساطة Agrobacterium بمساعدة Sonication (SAAT) هو الطريقة المفضلة وله كفاءة أعلى بكثير من الصوتنة المستخدمة لنقل نواقل الحمض النووي والحمض النووي العارية مباشرة إلى البروتوبلاست. وقد أظهرت العديد من الدراسات أن التحول بمساعدة Agrobacterium (SAAT) يمكن استخدامها للحث على تعطيل ميكانيكي وتشكيل الجروح على الخلايا النباتية عن طريق الموجات فوق الصوتية والتجويف الصوتي الناتج. العلاج بالموجات فوق الصوتية القصيرة يخلق جروحا دقيقة على سطح النباتات. حيث أن الخلايا المصابة ستسمح باختراق Agrobacterium في الجزء الأعمق من الأنسجة النباتية ، مما يزيد من احتمال إصابة الخلايا النباتية. بالإضافة إلى ذلك ، تعزز المركبات الفينولية المفرزة التحول. الجروح الدقيقة التي تم إنشاؤها بالموجات فوق الصوتية تجعل اختراق البكتيريا أكثر جدوى أيضا. تم استخدام SAAT بنجاح للتحول الوراثي في الأنواع النباتية التي تعتبر مقاومة بشكل خاص للبكتيريا الزراعية.
كونها طريقة بسيطة للغاية وغير مكلفة ، فضلا عن التعزيز الكبير لنقل الجينات بوساطة Agrobacterium هي المزايا الرئيسية ل SAAT. بصرف النظر عن التطبيق الناجح ل SAAT في تحويل Chenopodium rubrum L. و Beta vulgaris L. ، تم تطبيق هذا النهج أيضا في إنتاج الهوتوكسين المؤتلف من النوع البري من الإشريكية القولونية ومواد مساعدة لقاح LT الطافرة للإشريكية القولونية في Nicotiana tabacum ، حيث تم اكتشاف أعلى عيارات IgG الجهازية الخاصة ب LT-B في الطيور.
(راجع Laere et al.، 2016؛ M. Klimek-Chodacka and R. Baranski، 2014)

يمكن استخدام VialTweeter لعدوى الحمض النووي لخلايا الخطة ، على سبيل المثال باستخدام التحول بوساطة Agrobacterium بمساعدة الصوتنة (SAAT)

VialTweeter للصوتنة المتزامنة لأنابيب عينات متعددة ، على سبيل المثال للتحويل بوساطة Agrobacterium بمساعدة الصوتنة (SAAT)

الإجراء العام لنقل الجينات عن طريق الموجات فوق الصوتية في الخلايا النباتية

  1. تحضير المادة الوراثية: ابدأ بتحضير المادة الوراثية التي تريد إدخالها في الخلايا النباتية. يمكن أن يكون هذا الحمض النووي البلازميد أو الحمض النووي الريبي أو الأحماض النووية الأخرى.
  2. عزل الخلايا النباتية: اعزل الخلايا النباتية التي تريد استهدافها. اعتمادا على تجربتك، قد يتم عزل هذه الخلايا من الأنسجة النباتية أو المزارع.
  3. تعليق الخلية: تعليق الخلايا النباتية في وسط مناسب أو عازلة. هذا ضروري للتأكد من أن الخلايا صحية وفي حالة مواتية لامتصاص الجينات.
  4. قم بإعداد سيارة سونيكاتور الخاصة بك: قم بإعداد صوتنة من نوع المسبار عن طريق معلمات الإعداد المسبق للصوتنة مثل السعة والوقت والطاقة ودرجة الحرارة. اغمر المسبار بالموجات فوق الصوتية في تعليق الخلية.
  5. صوتنة: بدء إجراء صوتنة. التذبذب السريع لطرف المسبار يولد فقاعات تجويف في السائل. تتوسع هذه الفقاعات وتنهار بسبب الموجات فوق الصوتية ، مما يخلق قوى ميكانيكية وتدفق دقيق في التعليق.
  6. سونوبوريشن: تخلق القوى الميكانيكية والتدفق الدقيق الناتج عن التجويف مسام وثقوبا مؤقتة في أغشية الخلايا النباتية. يمكن للمادة الوراثية الموجودة في المعلق أن تدخل الخلايا النباتية عبر هذه المسام.
  7. حضانة المرض: بعد العلاج بالسننوبوريشن ، احتضان الخلايا النباتية للسماح لها باستعادة واستقرار أغشيتها. هذه خطوة حاسمة لضمان بقاء الخلية ونقل الجينات بنجاح.

نقل الجينات عن طريق البكتيريا الزراعية أو الجسيمات الشحمية

هناك نوعان شائعان لنقل الخلايا النباتية. يستخدمون إما agrobacterium ، جنس من البكتيريا سالبة الجرام ، أو الجسيمات الشحمية كحامل للمادة الوراثية.

  • Agrobacterium بوساطة Sonoporation: Agrobacterium tumefaciens هي بكتيريا شائعة الاستخدام في الهندسة الوراثية النباتية. في هذه الطريقة ، يتم إدخال الحمض النووي البلازميد الذي يحتوي على الجين المطلوب في Agrobacterium ، والذي يتم خلطه بعد ذلك مع الخلايا النباتية. يخضع تعليق الخلية للسونوبوريشن باستخدام صوتنة من نوع المسبار. تعزز الطاقة فوق الصوتية نقل المادة الوراثية من Agrobacterium إلى الخلايا النباتية. تستخدم هذه الطريقة على نطاق واسع للتعديل الوراثي للنباتات.
  • الموجات فوق الصوتية بوساطة الجسيمات الشحمية: الجسيمات الشحمية هي حويصلات قائمة على الدهون يمكن أن تحمل المادة الوراثية. في هذه الطريقة ، يتم خلط الجسيمات الشحمية المحملة بالحمض النووي البلازميد أو الأحماض النووية الأخرى مع الخلايا النباتية. يتم استخدام Sonoporation باستخدام صوتنة من نوع المسبار لتسهيل امتصاص الجسيمات الشحمية من قبل الخلايا النباتية. تعمل الموجات فوق الصوتية على تعطيل الطبقات الثنائية الدهنية للجسيمات الشحمية ، وإطلاق المادة الوراثية في الخلايا النباتية. هذا النهج مفيد لدراسات التعبير الجيني العابر في الخلايا النباتية.

فوائد مثبتة علميا للتحول بوساطة البكتيريا الزراعية بمساعدة Sonication (SAAT)

تم تطبيق التحول بوساطة البكتيريا الزراعية بمساعدة Sonication (SAAT) على العديد من الأنواع النباتية. العلاج بالموجات فوق الصوتية القصيرة والمعتدلة نسبيا لثقافات الخلايا النباتية يسبب sonoporation ، والذي يسمح في وقت لاحق تغلغل عميق من Agrobacterium كناقل الجينات. أدناه يمكنك قراءة الدراسات النموذجية التي توضح الآثار المفيدة ل SAAT.

سونيكاتور UP200Ht مع طرف دقيق لنقل الخلايا النباتية مع الجينات عن طريق سونوبوريشن

سونياتور UP200Ht لنقل الجينات عن طريق سونوبوريشن

طلب معلومات




لاحظ لدينا سياسة الخصوصية.




التحول بمساعدة الموجات فوق الصوتية من اشواغاندا

من أجل تحسين كفاءة التحول في W. somnifera (المعروفة باسم أشواغاندا أو الكرز الشتوي) ، قام Dehdashti وزملاؤه (2016) بالتحقيق في استخدام الأسيتوسيرينجون (AS) والصوتنة.
تمت إضافة الأسيتوسيرينجون (AS) على ثلاث مراحل: الثقافة السائلة Agrobacterium ، عدوى Agrobacterium والاستزراع المشترك للنباتات مع Agrobacterium. تم العثور على إضافة 75 ميكرومتر AS إلى مزرعة سائل Agrobacterium ليكون الأمثل لتحريض جينات vir.
أدى التطبيق الإضافي للصوتنة (SAAT) إلى أعلى تعبير جيني. تم العثور على التعبير الجيني gusA في الجذور المشعرة ليكون أفضل عندما تم صوتنة الأوراق وأطراف تبادل لاطلاق النار لمدة 10 و 20 ثانية ، على التوالي. تم تسجيل كفاءة تحويل البروتوكول المحسن بنسبة 66.5 و 59.5٪ في حالة نباتات الأوراق وأطراف البراعم ، على التوالي. عند مقارنتها بالبروتوكولات الأخرى ، وجد أن كفاءة التحويل لهذا البروتوكول المحسن أعلى بمقدار 2.5 مرة للأوراق و 3.7 أضعاف لأطراف التصوير. أكدت تحليلات اللطخة الجنوبية 1-2 نسخة من جين التحوير gusA في الخطوط W1-W4 ، بينما تم اكتشاف 1-4 نسخ من جين التحوير في الخط W5 الناتج عن البروتوكول المحسن.

تؤثر مدة Sonication (الوقت المعرض للموجات فوق الصوتية) على التحول بوساطة Agrobacterium بمساعدة الصوتنة (SAAT) على التحول في W. somnifera

تأثير مدة التحول بوساطة Agrobacterium بمساعدة الصوتنة (SAAT) على تردد التحول لأوراق W. somnifera (a) وطرف الساق (b)
(دراسة ورسم: © دهدشتي وآخرون ، 2016)

تستخدم أجهزة الصوتيات مثل UP200St لتحضير المواد الوراثية مثل الحمض النووي والحمض النووي الريبي والحمض النووي الريبي (miRNA) ونقل الجينات اللاحق عن طريق الصوت. يسمح Sonoporation بنقل الخلايا النباتية بالمواد الوراثية باستخدام agrobacterium.

UP200St مجس من نوع الخالط للسونوبوريشن ونقل الجينات

التحول بمساعدة الموجات فوق الصوتية من القطن

يوضح حسين وآخرون (2007) الآثار المفيدة لتحويل القطن بمساعدة الصوتنة. يخلق التجويف الصوتي الناجم عن الموجات فوق الصوتية منخفضة التردد جروحا دقيقة على سطح الأنسجة النباتية وتحتها (sonoporation) ويسمح ل Agrobacterium بالسفر بشكل أعمق وكامل في جميع أنحاء الأنسجة النباتية. تزيد طريقة الجرح هذه من احتمال إصابة الخلايا النباتية الموجودة في عمق الأنسجة. من أجل تقييم كفاءة تحويل SAAT ، تم قياس التعبير الجيني GUS. نظام مراسل GUS هو نظام جيني مراسل ، مفيد بشكل خاص في البيولوجيا الجزيئية النباتية وعلم الأحياء الدقيقة. بتعديل معلمات SAAT المختلفة ، تم تحسين التعبير العابر GUS في القطن باستخدام الأجنة الناضجة كزرع بشكل كبير. تم اكتشاف GUS لأول مرة بعد 24 ساعة من حضانة النباتات وبحلول 48 ساعة ، كان تعبير GUS مكثفا للغاية والذي كان بمثابة مؤشر مفيد للتحول الناجح لمصنع القطن بعد التحول بوساطة Agrobacterium بمساعدة الصوتنة (SAAT). أظهرت المقارنة بين تقنيات التحول المختلفة (وهي biolistic ، Agro ، BAAT ، SAAT) ، التحول بوساطة Agrobacterium بمساعدة الصوتنة (SAAT) إلى حد بعيد أفضل نتائج التحول.

يظهر التحول بوساطة Agrobacterium (SAAT) بمساعدة Sonication تعبيرا عابرا أعلى بكثير عند مقارنته بطرق العدوى البديلة.

اختيار إجراء التحويل على أساس التعبير العابر ل GUS. يظهر التحول بوساطة Agrobacterium بمساعدة Sonication (SAAT) تعبيرا عابرا أعلى بكثير.
(دراسة ورسم: © حسين وآخرون ، 2007)

 

يشرح هذا البرنامج التعليمي نوع الصوتنة الأفضل لمهام تحضير العينات مثل التحلل وتعطيل الخلايا وعزل البروتين وتجزئة الحمض النووي والحمض النووي الريبي في المختبرات والتحليل والبحث. اختر نوع الصوتنة المثالي لتطبيقك وحجم العينة ورقم العينة والإنتاجية. Hielscher الفوق صوتيات لديه الخالط بالموجات فوق الصوتية المثالي بالنسبة لك!

كيفية العثور على Sonicator المثالي لتعطيل الخلايا واستخراج البروتين في العلوم والتحليل

صورة مصغرة للفيديو

 

حلول الموجات فوق الصوتية عالية الأداء ل Sonoporation و SAAT

Hielscher Ultrasonics من ذوي الخبرة منذ فترة طويلة في تطوير وتصنيع الموجات فوق الصوتية عالية الأداء للمختبرات ومرافق البحوث وكذلك الإنتاج الصناعي مع إنتاجية عالية جدا. لعلم الأحياء الدقيقة وعلوم الحياة، Hielscher يقدم حلول مختلفة لاستيعاب المتطلبات المختلفة اللازمة لأنسجة معينة وعلاجاتها. للموجات فوق الصوتية في وقت واحد من العديد من العينات Hielscher يقدم UIP400MTP للوحات multiwell، وVialTweeter لصوتنة تصل إلى 10 قارورة (على سبيل المثال، أنابيب Eppendorf) أو بالموجات فوق الصوتية CupHorn. تتوفر الموجات فوق الصوتية من نوع المسبار من 50 إلى 400 واط كمجانسات معملية ، بينما تغطي الأنظمة الصناعية نطاق الطاقة من 500 واط إلى 16 كيلو واط.
يرجى الاتصال بنا وإخبارنا بطلبك ومتطلبات العملية. سيكون من دواعي سرور موظفينا ذوي الخبرة الجيدة أن يوصي بالموجات فوق الصوتية الأنسب لعمليتك البيولوجية.
يمنحك الجدول أدناه مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لأجهزة الموجات فوق الصوتية لدينا:

حجم الدفعة معدل التدفق الأجهزة الموصى بها
لوحات متعددة الآبار / ميكروتيتر ن.أ. UIP400MTP
ما يصل إلى 10 قوارير ن.أ. VialTweeter
ما يصل إلى 5 قوارير / أنابيب أو 1 سفينة أكبر ن.أ. كوبهورن
1 إلى 500 مل 10 إلى 200 مل / دقيقة UP100H
10 إلى 2000 مل 20 إلى 400 مل / دقيقة UP200Ht, UP400St
0.1 إلى 20 لتر 0.2 إلى 4 لتر / دقيقة UIP2000hdT
10 إلى 100 لتر 2 إلى 10 لتر / دقيقة UIP4000hdT
ن.أ. 10 إلى 100 لتر / دقيقة UIP16000
ن.أ. أكبر مجموعة من UIP16000

اتصل بنا! / اسألنا!

اطلب المزيد من المعلومات

يرجى ملء النموذج أدناه لطلب معلومات إضافية حول الموجات فوق الصوتية لدينا وتطبيقاتها والسعر. سنكون سعداء لمناقشة العملية الخاصة بك معك وأن نقدم لك نظام الموجات فوق الصوتية تلبية الاحتياجات الخاصة بك!









يرجى ملاحظة سياسة الخصوصية.





تستخدم المجانسات عالية القص بالموجات فوق الصوتية في المعالجة المعملية وفوق الطاولة والتجريبية والصناعية.

Hielscher Ultrasonics بتصنيع المجانسات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء لخلط التطبيقات، والتشتت، والاستحلاب والاستخراج على المختبر، التجريبية والصناعية النطاق.



الأدب / المراجع


الموجات فوق الصوتية عالية الأداء! تغطي مجموعة منتجات Hielscher الطيف الكامل من جهاز الموجات فوق الصوتية للمختبر المضغوط على الوحدات ذات المقاعد البدلاء إلى أنظمة الموجات فوق الصوتية الصناعية الكاملة.

Hielscher الفوق صوتيات بتصنيع الخالط بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء من المختبر ل الحجم الصناعي.

سنكون سعداء لمناقشة العملية الخاصة بك.

دعنا نتواصل.