Genetikai átalakulás növényi sejtekben ultrahanggal

A szonikációval segített agrobaktérium-mediált transzformáció (SAAT) hatékony módszer a növényi sejtek idegen génekkel való megfertőzésére agrobakterium transzporterként történő felhasználásával. Az ultrahangos kavitáció sonoporációt okoz, amely a növényi szövet célzott mikrosebzéseként írható le. Ezeken keresztül ultrahangosan mikro-sebeket hoz létre, a DNS és a DNS vektorok hatékonyan szállíthatók a sejtmátrixba.

sonoporáció – Ultrahanggal fokozott sejttranszformáció

Ultrasonicator UP100H egy laboratóriumi homogenizáló, amelyet gyakran használnak sejttenyésztő lemezek minta előkészítéséhez.Ha alacsony frekvenciájú ultrahangot (kb. 20 kHz) alkalmazunk a sejtszuszpenziókra, az akusztikus kavitáció hatása átmeneti membránpermeabilizációt okoz a sejtszöveteken. Ezt az ultrahangos hatást sonoporációnak nevezik, és a sejtekbe vagy szövetekbe történő génátvitelre használják.
Az ultrahangos kezelés előnyei a nem termikus mechanikai működési elvén alapulnak, amely az ultrahangos kezelést gyakran sokoldalúbbá teszi, és kevésbé függ a sejttípusoktól. A sonoporáció sokoldalú alkalmazása megnyitja a lehetőséget a transzgenikus növények hasznosítására, amelyek jelentős potenciállal rendelkeznek a komplex humán terápiás fehérjék biotermelésében. Az ilyen növényi alapú bioreaktorok könnyen genetikailag manipulálhatók, megakadályozhatják az emberi kórokozókkal való esetleges szennyeződést, nem károsítják a transzformációs közvetítő baktériumokat (pl. Agrobacterium), és olcsó, hatékony bioszintézis-módszert jelentenek.

Információkérés




Jegyezzük fel Adatvédelmi irányelvek.


A videó bemutatja az ultrahangos mintaelőkészítő rendszert UIP400MTP, amely lehetővé teszi bármely szabványos többkútlemez megbízható minta előkészítését nagy intenzitású ultrahanggal. Az UIP400MTP tipikus alkalmazásai közé tartozik a sejtlízis, a DNS, az RNS és a kromatin nyírása, valamint a fehérje extrakció.

Ultrasonicator UIP400MTP több kútlemezes ultrahangos kezeléshez

Videó indexképe

Ultrahangos-asszisztált sejt transzformáció

A szonda típusú ultrasonicatorok, mint például az UP200St megbízható szöveti homogenizálók, és széles körben használják a genetika mintaelőkészítéséhez, pl. Az ultrahangos-asszisztált agrobaktérium-közvetített transzformációhoz (SAAT).Az ultrahangos kezelés olyan technika, amely alacsony frekvenciájú ultrahanghullámokat alkalmaz az oldatban lévő részecskék keverésére, az oldatok keverésére, ezáltal növelve a tömegátadás és az oldódás sebességét. Ezzel egyidejűleg az ultrahangos kezelés eltávolíthatja az oldott gázokat a folyadékokból. A növényi átalakulás során az ultrahangos kezelés mikrohullámok képződését okozza a növényi szöveteken, és fokozza a meztelen DNS szállítását a növényi protoplasztba.

A genetikai transzformációhoz a Sonication-Assisted Agrobacterium-meditált transzformáció (SAAT) az előnyben részesített módszer, és lényegesen nagyobb hatékonysággal rendelkezik, mint a meztelen DNS- és DNS-vektorok közvetlenül a protoplasztba történő átvitelére használt szonikáció. Számos tanulmány kimutatta, hogy az ultrahangos kezelés segítette az Agrobacterium által közvetített transzformációt (SAAT) ultrahanghullámok és az ebből eredő akusztikus kavitáció mechanikai megzavarására és sebképződésére a növényi sejteken. A rövid ultrahangos kezelés mikro-sebeket hoz létre az explánsok felületén. Mivel a sebesült sejtek lehetővé teszik az Agrobacterium behatolását a növényi szövetek mélyebb részébe, ezáltal növelve a növényi sejtek fertőzésének valószínűségét. Ezenkívül a szekretált fenolos vegyületek fokozzák az átalakulást. Az ultrahanggal generált mikro-sebek a baktériumok explant behatolását is megvalósíthatóbbá teszik. A SAAT-ot sikeresen alkalmazták genetikai átalakulásra olyan növényfajokban, amelyeket különösen az Agrobacteriummal szemben rezisztensnek tartanak.
A SAAT fő előnyei egy nagyon egyszerű és olcsó módszer, valamint az Agrobacterium által közvetített géntranszfer jelentős javulása. A SAAT sikeres alkalmazása mellett a Chenopodium rubrum L. és a Beta vulgaris L. átalakításában ezt a megközelítést alkalmazták a rekombináns Escherichia coli vad típusú hő-labilis holotoxin és escherichia coli mutáns LT vakcina adjuvánsok Előállításában Nicotiana tabacumban, amelyben a legmagasabb szisztémás LT-B-specifikus IgG titereket mutatták ki madarakban.
(vö. Laere et al., 2016; M. Klimek-Chodacka és R. Baranski, 2014)

A VialTweeter használható a tervsejtek DNS-fertőzésére, pl. szonikációval támogatott Agrobacterium-mediált transzformációval (SAAT)

VialTweeter több mintacső egyidejű szonikálásához, pl. szonikációval támogatott Agrobacterium-mediált transzformációhoz (SAAT)

A növényi sejtekben szonoporáció útján történő génátvitel általános eljárása

  1. Genetikai anyag előállítása: Kezdje azzal, hogy előkészíti a növényi sejtekbe bevinni kívánt genetikai anyagot. Ez lehet plazmid DNS, RNS vagy más nukleinsav.
  2. Növényi sejtek izolálása: Izolálja a megcélozni kívánt növényi sejteket. A kísérlettől függően ezeket a sejteket növényi szövetekből vagy tenyészetekből izolálhatjuk.
  3. Sejt szuszpenzió: Szuszpendáljuk a növényi sejteket megfelelő táptalajban vagy pufferben. Ez elengedhetetlen annak biztosításához, hogy a sejtek egészségesek legyenek, és olyan állapotban legyenek, amely elősegíti a génfelvételt.
  4. A Sonicator beállítása: Készítse elő a szonda típusú szonikátort szonikációs előre beállított paraméterekkel, például amplitúdóval, idővel, energiával és hőmérséklettel. Merítse az ultrahangos szondát a cellaszuszpenzióba.
  5. Az ultrahangos kezelés: Indítsa el az ultrahangos eljárást. A szonda hegyének gyors oszcillációja kavitációs buborékokat generál a folyadékban. Ezek a buborékok az ultrahangos hullámok miatt kitágulnak és összeomlanak, mechanikai erőket és mikrostreaminget hozva létre a felfüggesztésben.
  6. Szoptatás: A kavitáció által generált mechanikai erők és mikroáramlás ideiglenesen pórusokat és lyukakat hoz létre a növényi sejtek membránjaiban. A szuszpenzióban lévő genetikai anyag ezeken a pórusokon keresztül léphet be a növényi sejtekbe.
  7. Lappangás: A sonoporációs kezelés után inkubálja a növényi sejteket, hogy lehetővé tegye számukra, hogy visszanyerjék és stabilizálják membránjaikat. Ez döntő lépés a sejtek túlélésének és a sikeres génátvitelnek a biztosításához.

Génátvitel agrobaktériumon vagy liposzómákon keresztül

A növényi sejtek transzfektálásának két gyakori formája van. A genetikai anyag hordozójaként agrobaktériumot, Gram-negatív baktériumok nemzetségét vagy liposzómákat használnak.

  • Agrobaktérium által közvetített sonoporáció: Az Agrobacterium tumefaciens egy baktérium, amelyet általában a növényi génsebészetben használnak. Ebben a módszerben a kívánt gént tartalmazó plazmid DNS-t bejuttatjuk az Agrobacteriumba, amelyet ezután növényi sejtekkel keverünk. A sejtszuszpenziót szonoporációnak vetjük alá szonda típusú szonda szondával. Az ultrahangos energia fokozza a genetikai anyag átadását az Agrobacteriumból a növényi sejtekbe. Ezt a módszert széles körben használják a növények genetikai módosítására.
  • Liposzóma-mediált sonoporáció: A liposzómák lipid alapú vezikulumok, amelyek genetikai anyagot hordozhatnak. Ebben a módszerben plazmid DNS-sel vagy más nukleinsavakkal töltött liposzómákat keverünk növényi sejtekkel. A szonda típusú szondával történő szonda-szondás szonikátorral történő szondakezelést alkalmazzák a liposzómák növényi sejtek általi felvételének megkönnyítésére. Az ultrahang megzavarja a liposzómák lipid kettősrétegeit, felszabadítva a genetikai anyagot a növényi sejtekbe. Ez a megközelítés hasznos a növényi sejteken végzett átmeneti génexpressziós vizsgálatokhoz.

A szonikáció által segített agrobaktérium-közvetített transzformáció (SAAT) tudományosan bizonyított előnyei

Az ultrahangos-asszisztált agrobaktérium-közvetített transzformációt (SAAT) számos növényfajra alkalmazták. A növényi sejttenyészetek rövid és viszonylag enyhe ultrahangos kezelése sonoporációt okoz, ami később lehetővé teszi az Agrobacterium, mint géntranszporter mély behatolását. Az alábbiakban példaértékű tanulmányokat olvashat, amelyek bemutatják a SAAT jótékony hatásait.

Sonicator UP200Ht mikro-tippel növényi sejtek génekkel történő transzfektálására sonoporáció útján

Sonicator UP200Ht géntranszfekcióhoz szonoporáción keresztül

Információkérés




Jegyezzük fel Adatvédelmi irányelvek.


Ashwagandha ultrahanggal segített átalakulása

A W. somnifera (ashwagandha vagy téli cseresznye) transzformációs hatékonyságának javítása érdekében Dehdashti és kollégái (2016) megvizsgálták az acetosyringon (AS) és az ultrahangos kezelés alkalmazását.
Az acetosyringont (AS) három szakaszban adtuk hozzá: Agrobacterium folyékony tenyészet, Agrobacterium fertőzés és explánsok együtttenyésztése az Agrobacteriummal. A 75 μM AS hozzáadása az Agrobacterium folyékony tenyészethez optimálisnak bizonyult a vir gének indukciójához.
Az ultrahangos kezelés (SAAT) további alkalmazása a legmagasabb génexpressziót eredményezte. A gusA génexpressziót szőrös gyökerekben akkor találták a legjobbnak, amikor a leveleket és a lőcsúcsokat 10, illetve 20 másodpercig szonikálták. A továbbfejlesztett protokoll átalakítási hatékonyságát 66,5%-kal, illetve 59,5%-kal rögzítették a levél- és hajtáscsúcs-explánsok esetében. Más protokollokhoz képest ennek a továbbfejlesztett protokollnak az átalakítási hatékonysága 2,5-szer magasabbnak bizonyult a leveleknél és 3,7-szer nagyobb a hajtási tippeknél. A déli blot elemzések megerősítették a gusA transzgén 1–2 példányát a W1-W4 sorokban, míg 1–4 transzgén másolatot a továbbfejlesztett protokoll által generált W5 sorban.

Az ultrahangos kezelés időtartama (ultrahangnak kitett idő) befolyásolja az ultrahanggal segített Agrobacterium- mediált transzformációt (SAAT) a W. somnifera transzformációján

A szonikációval támogatott Agrobacterium- közvetített transzformáció (SAAT) időtartamának hatása a W. somnifera levél (a) és a hajtáscsúcs (b) explánsok transzformációs gyakoriságára
(tanulmány és grafika: © Dehdashti et al., 2016)

Sonicatorok, mint az UP200St, genetikai anyag, például DNS, RNS, miRNS és az azt követő géntranszfekció előállítására használják sonoporáció útján. A szonoporáció lehetővé teszi a növényi sejtek genetikai anyaggal történő transzfektálását agrobaktérium alkalmazásával.

UP200St szonda típusú homogenizátor szonoporációhoz és géntranszfekcióhoz

A pamut ultrahanggal segített átalakítása

Hussain et al. (2007) bemutatja a szonikációval támogatott pamut átalakulás jótékony hatásait. Az alacsony frekvenciájú ultrahang által okozott akusztikus kavitáció mikrosebeket hoz létre a növényi szövet felszínén és alatt (sonoporáció), és lehetővé teszi az Agrobacterium számára, hogy mélyebben és teljesen utazzon a növényi szövetben. Ez a sebesítő divat növeli annak valószínűségét, hogy megfertőzik a szövetekben mélyebben fekvő növényi sejteket. A SAAT transzformációs hatékonyságának értékeléséhez a GUS génexpressziót megmérték. A GUS riporteri rendszer egy riporteri génrendszer, amely különösen hasznos a növény molekuláris biológiájában és mikrobiológiájában. Különböző SAAT paramétereket kiigazítva jelentősen javult a GUS átmeneti expressziója a gyapotban érett embriók explantátumként történő felhasználásával. A GUS-t először 24 órával az explánsok inkubálása után észlelték, és 48 órával a GUS expressziója nagyon intenzív volt, ami hasznos mutatója volt a pamut explantáció sikeres átalakulásának az ultrahangosítással segített Agrobacterium által közvetített transzformációt (SAAT) követően. A különböző transzformációs technikák (nevezetesen biolisztika, Agro, BAAT, SAAT), szonikációval támogatott Agrobacterium által közvetített transzformáció (SAAT) összehasonlítása messze a legjobb transzformációs eredményeket mutatta.

A szonikációval támogatott Agrobacterium által közvetített transzformáció (SAAT) szignifikánsan magasabb tranziens expressziót mutat az alternatív fertőzési módszerekhez képest.

Az átalakítási eljárás megválasztása a GUS átmeneti kifejezése alapján. A szonikációval támogatott Agrobacterium-mediált transzformáció (SAAT) szignifikánsan magasabb tranziens expressziót mutat.
(tanulmány és grafika: © Hussain et al., 2007)

 

Ez a bemutató elmagyarázza, hogy milyen típusú szonikátor a legjobb a mintaelőkészítési feladatokhoz, például lízishez, sejtzavarokhoz, fehérjeizoláláshoz, DNS és RNS fragmentációhoz laboratóriumokban, elemzésben és kutatásban. Válassza ki az ideális szonikátor típust az alkalmazáshoz, a minta térfogatához, a minta számához és az áteresztőképességhez. A Hielscher Ultrasonics ideális ultrahangos homogenizátorral rendelkezik az Ön számára!

Hogyan találjuk meg a tökéletes szonikátort a sejtek megzavarásához és a fehérje extrakcióhoz a tudományban és az elemzésben

Videó indexképe

 

Nagy teljesítményű ultrahangos megoldások a sonoporációhoz és a SAAT-hoz

Hielscher Ultrasonics régóta tapasztalt a fejlesztésben és gyártásban nagy teljesítményű ultrasonicatorok laboratóriumok, kutatási létesítmények, valamint ipari termelés nagyon nagy áteresztőképességgel. A mikrobiológia és az élettudomány számára a Hielscher különféle megoldásokat kínál az egyes szövetekhez és azok kezeléséhez szükséges különböző követelmények kielégítésére. Számos minta egyidejű ultrahangos kezelésére a Hielscher felajánlja az UIP400MTP-t többlakású lemezekhez, a VialTweeter-t akár 10 injekciós üveg (pl. Eppendorf csövek) vagy az ultrahangos CupHorn ultrahangos ultrahangos adagolásához. A szonda típusú ultrahangos készülékek 50 és 400 watt között kaphatók laboratóriumi homogenizátorként, míg az ipari rendszerek lefedik az 500 watttól 16 kW-ig terjedő teljesítménytartományt.
Kérjük, vegye fel velünk a kapcsolatot, és tudassa velünk jelentkezési és folyamatkövetelményeit. Jól tapasztalt munkatársaink örömmel ajánlják a legmegfelelőbb ultrasonicatort a biológiai folyamathoz.
Az alábbi táblázat az ultrahangos készülékek hozzávetőleges feldolgozási kapacitását jelzi:

Kötegelt mennyiségÁramlási sebességAjánlott eszközök
többwell / mikrotiter lemezeknaUIP400MTP
legfeljebb 10 injekciós üvegnaVialTweeter
legfeljebb 5 injekciós üveg/cső vagy 1 nagyobb edénynaCuphorn
1 - 500 ml10-200 ml / percUP100H
10-2000 ml20-400 ml / percUf200 ः t, UP400St
0.1-20L02 - 4 L / percUIP2000hdT
10-100 liter2 - 10 l / percUIP4000hdT
na10 - 100 l / percUIP16000
nanagyobbklaszter UIP16000

Lépjen kapcsolatba velünk! / Kérdezz minket!

Kérjen bővebb információt

Kérjük, töltse ki az alábbi űrlapot, hogy további információkat kérjen ultrahangos készülékeinkről, alkalmazásukról és árunkról. Örömmel megbeszéljük veled a folyamatot, és kínálunk Önnek egy ultrahangos rendszert, amely megfelel az Ön igényeinek!









Kérjük, vegye figyelembe Adatvédelmi irányelvek.



Ultrahangos magas nyíró homogenizátorokat használnak laboratóriumi, asztali, kísérleti és ipari feldolgozásban.

Hielscher Ultrasonics gyárt nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorok keverésalkalmazások, diszperziós, emulgeálás és extrakciós laboratóriumi, kísérleti és ipari méretű.



Irodalom / Referenciák


Nagy teljesítményű ultrahang! A Hielscher termékskálája lefedi a teljes spektrumot a kompakt laboratóriumi ultrasonicatortól a padtetős egységeken át a teljes ipari ultrahangos rendszerekig.

Hielscher Ultrahang gyárt nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorok Labor nak nek ipari méretben.


Örömmel megvitassuk a folyamatot.

Lépjünk kapcsolatba.