טרנספורמציה גנטית בתאי צמחים באמצעות אולטראסוניקה

טרנספורמציה בתיווך אגרובקטריום בסיוע סוניקציה (SAAT) היא שיטה יעילה להדביק תאי צמחים בגנים זרים באמצעות אגרובקטריום כטרנספורטר. קוויטציה על-קולית גורמת לסונופורציה, אשר ניתן לתאר אותה כמיקרו-פציעה ממוקדת של רקמת הצמח. באמצעות אלה יוצרים באופן קולי מיקרו-פצעים, ניתן להעביר ביעילות וקטורים של דנ"א ודנ"א לתוך מטריצת התאים.

סונופורציה – טרנספורמציית תאים משופרת באופן קולי

Ultrasonicator UP100H הוא הומוגנייזר מעבדה המשמש לעתים קרובות להכנת דגימה של לוחות תרבית תאים.כאשר אולטרסאונד בתדר נמוך (כ- 20kHz) מוחל על תרחיפי תאים, ההשפעות של קוויטציה אקוסטית גורמות לחלחלת קרום חולפת על רקמות התא. אפקט על-קולי זה ידוע בשם סונופורציה ומשמש להעברת גנים לתאים או לרקמות.
היתרונות של אולטרה-סוניזציה מבוססים על עקרון העבודה המכני הלא-תרמי שלה, מה שהופך את הסוניקה לעתים קרובות לרב-תכליתית יותר ותלויה פחות בסוגי תאים. היישום הרב-תכליתי של סונופורציה פותח את האפשרות לניצול של צמחים מהונדסים, שיש להם פוטנציאל משמעותי בייצור ביולוגי של חלבונים טיפוליים אנושיים מורכבים. ביו-ריאקטורים צמחיים כאלה יכולים לעבור מניפולציה גנטית קלה, למנוע זיהום פוטנציאלי עם פתוגנים אנושיים, לא לפגוע בחיידקים המתווכים בטרנספורמציה (למשל אגרובקטריום), והם שיטה זולה ויעילה לביו-סינתזה.

בקשת מידע





הווידאו מראה את מערכת הכנת מדגם קולי UIP400MTP, המאפשר הכנת מדגם אמין של כל צלחות מרובות טוב סטנדרטי באמצעות אולטרסאונד בעוצמה גבוהה. יישומים אופייניים של UIP400MTP כוללים תמוגה בתא, DNA, RNA, גיזת כרומטין, כמו גם מיצוי חלבון.

אולטרה סאונד UIP400MTP עבור sonication צלחת רב-באר

טרנספורמציית תאים בסיוע קולי

אולטרה-סוניקטורים מסוג בדיקה כגון UP200St הם הומוגנייזרים אמינים של רקמות ונמצאים בשימוש נרחב להכנת דגימות בגנטיקה, למשל, עבור טרנספורמציה בתיווך אגרובקטריום בסיוע סוניקציה (SAAT).סוניקציה היא טכניקה המיישמת גלי אולטרסאונד בתדר נמוך כדי להתסיס חלקיקים בתמיסה, כדי לערבב תמיסות, ובכך להגדיל את קצב העברת המסה וההתמוססות. במקביל, סוניקציה יכולה להסיר גזים מומסים מנוזלים. בטרנספורמציה של צמחים, סוניקציה תגרום להיווצרות של מיקרו-וונדים על רקמת הצמח ותגביר את העברת הדנ"א העירום לפרוטופלסט הצמחי.

עבור טרנספורמציה גנטית, הטרנספורמציה בתיווך אגרובקטריום בסיוע סוניקציה (SAAT) היא השיטה המועדפת ויש לה יעילות גבוהה משמעותית מאשר סוניקציה המשמשת להעברת וקטורים של דנ"א ודנ"א עירומים ישירות לפרוטופלסט. מחקרים רבים הראו כי הטרנספורמציה בתיווך אגרובקטריום (SAAT) בסיוע סוניקציה יכולה לשמש לגרימת הפרעה מכנית והיווצרות פצעים על תאי הצמח על ידי גלי אולטרסאונד והקוויטציה האקוסטית הנובעת מכך. טיפול על-קולי קצר יוצר מיקרו-פצעים על פני השטח של מתפוצצים. מכיוון שהתאים הפצועים יאפשרו חדירה של אגרובקטריום לחלק העמוק יותר של רקמות הצמח, ובכך יגדילו את הסבירות שתאי הצמח יידבקו. בנוסף, התרכובות הפנוליות המופרשות משפרות את הטרנספורמציה. המיקרו-פצעים הנוצרים באופן קולי הופכים את חדירת ההסבר על ידי חיידקים גם לאפשרית יותר. SAAT שימש בהצלחה לטרנספורמציה גנטית במיני צמחים שנחשבו במיוחד כעמידים בפני אגרובקטריום.
להיות שיטה פשוטה מאוד וזולה, כמו גם את השיפור המשמעותי של העברת גנים בתיווך Agrobacterium הם היתרונות העיקריים של SAAT. מלבד יישום מוצלח של SAAT בטרנספורמציה של Chenopodium rubrum L. ו- Beta vulgaris L., גישה זו יושמה גם בייצור של רקומביננטי Escherichia coli מסוג בר מסוג חום-labile holotoxin ו Escherichia coli מוטציה חיסון LT אדג'ובנטים ב Nicotiana tabacum, שבו titres IgG המערכתי הגבוה ביותר ספציפי LT-B זוהו בציפורים.
(ראה: Laere et al., 2016; M. Klimek-Chodacka and R. Baranski, 2014)

ה-VialTweeter יכול לשמש להדבקת דנ"א של תאי התוכנית, למשל באמצעות טרנספורמציה אגרובקטריום בתיווך סוניקציה (SAAT)

VialTweeter עבור סוניקציה בו-זמנית של צינורות דגימה מרובים, למשל עבור טרנספורמציה בתיווך אגרובקטריום בסיוע סוניקציה (SAAT)

יתרונות מוכחים מדעית של טרנספורמציה בתיווך אגרובקטריום בסיוע סוניקציה (SAAT)

טרנספורמציה בתיווך אגרובקטריום בסיוע סוניקציה (SAAT) יושמה על מיני צמחים רבים. טיפול על-קולי קצר ומתון יחסית בתרביות תאים צמחיות גורם לסונופורציה, המאפשרת לאחר מכן חדירה עמוקה של אגרובקטריום כמוביל גנים. להלן תוכלו לקרוא מחקרים מופתיים המדגימים את ההשפעות המועילות של SAAT.

טרנספורמציה בסיוע קולי של אשווגנדה

על מנת לשפר את יעילות הטרנספורמציה ב- W. somnifera (המכונה ויתניה או דובדבן חורפי), דהדשטי ועמיתיו (2016) חקרו את השימוש באצטוסירינגון (AS) ובסוניקה.
אצטוסירינגון (AS) נוסף בשלושה שלבים: תרבית נוזלית של אגרובקטריום, זיהום אגרובקטריום ותרבית משותפת של אקסלנטים עם אגרובקטריום. התוספת של 75 μM AS לתרבית נוזלית של אגרובקטריום נמצאה כטובה ביותר להשראת גנים של vir.
היישום הנוסף של סוניקציה (SAAT) הביא לביטוי הגנים הגבוה ביותר. ביטוי הגנים gusA בשורשים שעירים נמצא כטוב ביותר כאשר העלים וקצות היריות הושמעו במשך 10 ו-20 שניות, בהתאמה. יעילות הטרנספורמציה של הפרוטוקול המשופר נרשמה 66.5 ו-59.5% במקרה של גולשי עלה ויורה, בהתאמה. בהשוואה לפרוטוקולים אחרים, יעילות הטרנספורמציה של פרוטוקול משופר זה נמצאה כגבוהה פי 2.5 עבור עלים ופי 3.7 יותר עבור טיפים לצילום. ניתוחי כתמים דרומיים אישרו 1-2 עותקים של הטרנסג'ין gusA בשורות W1-W4, בעוד 1-4 עותקים טרנסג'נדרים זוהו בשורה W5 שנוצרה על ידי הפרוטוקול המשופר.

משך הסוניקציה (זמן החשיפה לאולטראסאונד) משפיע על הטרנספורמציה בתיווך אגרובקטריום (SAAT) בסיוע סוניקציה על טרנספורמציה ב- W. somnifera

השפעת משך הזמן של טרנספורמציה בתיווך אגרובקטריום בסיוע סוניקציה (SAAT) על תדירות הטרנספורמציה של עלה W. somnifera (a) וקצה יורה (b) מתפוצצים
(מחקר וגרפיקה: © Dehdashti et al., 2016)

בקשת מידע





טרנספורמציה בסיוע קולי של כותנה

Hussain et al. (2007) מדגימים את ההשפעות המועילות של טרנספורמציית כותנה בסיוע סוניקציה. קוויטציה אקוסטית הנגרמת על ידי אולטרסאונד בתדר נמוך יוצרת מיקרו-פצעים על ומתחת לפני השטח של רקמת הצמח (סונופורציה) ומאפשרת לאגרובקטריום לנוע עמוק יותר ובאופן מלא בכל רקמת הצמח. צורת פציעה זו מגדילה את ההסתברות להדבקת תאי צמחים הנמצאים עמוק יותר ברקמות. על מנת להעריך את יעילות הטרנספורמציה של SAAT, נמדד ביטוי גנים GUS. מערכת הכתבים GUS היא מערכת גנים מדווחת, שימושית במיוחד בביולוגיה מולקולרית של צמחים ובמיקרוביולוגיה. בהתאמת פרמטרים שונים של SAAT, ביטוי חולף GUS בכותנה באמצעות עוברים בוגרים כאקספלנט שופר באופן משמעותי. GUS זוהה לראשונה 24 שעות לאחר הדגירה של הגולשים וב-48 שעות, ביטוי ה-GUS היה אינטנסיבי מאוד, מה ששימש כאינדיקטור שימושי לטרנספורמציה מוצלחת של תוסף הכותנה בעקבות טרנספורמציה בתיווך אגרובקטריום בסיוע סוניקציה (SAAT). ההשוואה בין טכניקות טרנספורמציה שונות (כלומר ביוליסטיות, אגרו, BAAT, SAAT), טרנספורמציה בתיווך אגרובקטריום בסיוע סוניקציה (SAAT) הראתה ללא ספק את התוצאות הטובות ביותר של טרנספורמציה.

טרנספורמציה בתיווך אגרובקטריום בסיוע סוניקציה (SAAT) מראה ביטוי חולף גבוה יותר באופן משמעותי בהשוואה לשיטות זיהום חלופיות.

בחירת הליך טרנספורמציה על בסיס ביטוי חולף של GUS. טרנספורמציה בתיווך אגרובקטריום בסיוע סוניקציה (SAAT) מראה ביטוי ארעי גבוה יותר באופן משמעותי.
(מחקר וגרפיקה: © חוסיין ואח', 2007)

פתרונות על-קוליים בעלי ביצועים גבוהים עבור סונופורציה ו-SAAT

Hielscher Ultrasonics מנוסה זמן רב בפיתוח וייצור של ultrasonicators ביצועים גבוהים עבור מעבדות, מתקני מחקר, כמו גם ייצור תעשייתי עם תפוקות גבוהות מאוד. עבור מיקרוביולוגיה ומדעי החיים, Hielscher מציעה פתרונות שונים כדי להתאים לדרישות שונות הדרושות לרקמות ספציפיות ולטיפולים בהן. עבור האולטרה-סוניקציה הסימולטנית של דגימות רבות, Hielscher מציעה את UIP400MTP עבור לוחות מולטי-וול, את ה-VialTweeter עבור ה-sonication של עד 10 בקבוקונים (למשל, צינורות אפנדורף) או את ה-CupHorn האולטרה-קולי. אולטראסוקטורים מסוג בדיקה זמינים בין 50 ל-400 וואט כהומוגנייזרי מעבדה, בעוד שמערכות תעשייתיות מכסות את טווח ההספק שבין 500 וואט ל-16 קילוואט.
אנא צור איתנו קשר והודע לנו על דרישות הבקשה והתהליך שלך. הצוות המנוסה שלנו ישמח להמליץ על האולטרה-סוניקטור המתאים ביותר לתהליך הביולוגי שלכם.
הטבלה להלן נותן לך אינדיקציה של יכולת עיבוד משוער של ultrasonicators שלנו:

נפח תצווה קצב זרימה התקנים מומלצים
לוחות מולטיוול / מיקרוטיטר N.A. UIP400MTP
עד 10 בקבוקונים N.A. VialTweeter
עד 5 בקבוקונים/צינורות או כלי שיט אחד גדול יותר N.A. קופלוקס
1 עד 500mL 10 עד 200mL / min מעלהay
10 עד 2000mL 20 עד 400mL / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 ל 20L 0.2 ל 4 ליטר / דקה UIP2000hdT
10 עד 100 ליטר 2 עד 10L / min UIP4000hdT
N.A. 10 עד 100L / min UIP16000
N.A. יותר גדול אשכול UIP16000

תיצור איתנו קשר! / שאל אותנו!

בקש מידע נוסף

אנא מלא את הטופס שלהלן כדי לבקש מידע נוסף על האולטרה-סוניקטורים שלנו, על היישומים שלהם ועל המחיר שלהם. נשמח לדון איתך בתהליך שלך ולהציע לך מערכת קולית העונה על דרישותיך!









הינכם מתבקשים לשים לב מדיניות פרטיות.



homogenizers גבוה גזרה גבוהה אולטרה סאונד משמשים במעבדה, ספסל העליון, פיילוט ועיבוד תעשייתי.

Hielscher אולטרסוניקה מייצרת הומוגניזרים אולטראסוניות ביצועים גבוהים עבור ערבוב יישומים, פיזור, אמולסיה וחילוץ על מעבדה, טייס בקנה מידה תעשייתי.



ספרות/הפניות


אולטרסוניקה ביצועים גבוהים! מגוון המוצרים של Hielscher מכסה את הספקטרום המלא מן ultrasonicator המעבדה קומפקטית על יחידות ספסל העליון למערכות אולטראסאונד תעשייתי מלא.

Hielscher אולטרסוניקה מייצרת homogenizers קולי ביצועים גבוהים מ מַעבָּדָה ל גודל תעשייתי.