Hielscher Ultrasonics
Örömmel megvitatjuk a folyamatot.
Hívjon minket: +49 3328 437-420
Írjon nekünk: info@hielscher.com

Genetikai transzformáció növényi sejtekben ultrahanggal

Sonication-Assisted Agrobacterium-Mediated Transformation (SAAT) hatékony módszer a növényi sejtek megfertőzésére idegen génekkel Agrobacterium mint transzporter. Az ultrahangos kavitáció sonoporációt okoz, amelyet a növényi szövet célzott mikro-sebzéseként lehet leírni. Ezeken keresztül ultrahanggal létrehoz mikro-sebeket, DNS és DNS vektorok hatékonyan szállíthatók a sejtmátrixba.

szonoporáció – Ultrahanggal fokozott sejttranszformáció

Ultrasonicator UP100H egy laboratóriumi homogenizátor, amelyet gyakran használnak a sejttenyésztő lemezek mintaelőkészítéséhez.Amikor alacsony frekvenciájú ultrahangot (kb. 20 kHz) alkalmazunk a sejtszuszpenziókra, az akusztikus kavitáció hatása átmeneti membrán permeabilizációt okoz a sejtszövetekben. 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, ami az ultrahangos kezelést gyakran sokoldalúbbá és kevésbé függ a sejttípusoktól. A sonoporation sokoldalú alkalmazása megnyitja a lehetőséget a transzgenikus növények felhasználására, amelyek jelentős potenciállal rendelkeznek a komplex emberi terápiás fehérjék biotermelésében. Az ilyen növényi alapú bioreaktorok könnyen genetikailag manipulálhatók, megakadályozzák az emberi kórokozókkal való esetleges szennyeződést, nem károsítják a transzformációt közvetítő baktériumokat (pl. Agrobacterium), és olcsó, hatékony bioszintézist jelentenek.

Információkérés




Vegye figyelembe a Adatvédelem.




A videó bemutatja az ultrahangos mintaelőkészítő rendszert UIP400MTP, amely lehetővé teszi bármely standard többlyukú lemez megbízható mintaelőkészítését nagy intenzitású ultrahanggal. A UIP400MTP tipikus alkalmazásai közé tartozik a sejtlízis, a DNS, az RNS és a kromatin nyírása, valamint a fehérje extrakció.

Ultrahangos UIP400MTP több lyukú lemez ultrahangos kezeléshez

Videó indexképe

Ultrahangos segített sejttranszformáció

Probe típusú ultrahangos készülékek, mint például a UP200St megbízható szövethomogenizátorok, és széles körben használják a minta előkészítésére a genetikában, pl. Sonication-Assisted Agrobacterium-Mediated Transformation (SAAT).A szonikálás 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 szonikálás eltávolíthatja az oldott gázokat a folyadékokból. A növényi átalakulás során az ultrahangozás mikrosebek kialakulását okozza a növényi szöveteken, és fokozza a meztelen DNS szállítását a növényi protoplasztba.

A genetikai transzformációhoz a szonikációval segített agrobaktérium által közvetített transzformáció (SAAT) az előnyben részesített módszer, és lényegesen nagyobb hatékonysággal rendelkezik, mint az ultrahangos kezelés, amelyet meztelen DNS és DNS-vektorok közvetlenül a protoplasztba történő átvitelére használnak. Számos tanulmány kimutatta, hogy az ultrahangos segített Agrobacterium-közvetített transzformáció (SAAT) felhasználható mechanikai zavarok és sebek kialakulása a növényi sejteken ultrahanghullámok és az ebből eredő akusztikus kavitáció. A rövid ultrahangos kezelés mikro-sebeket hoz létre az explantátumok 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 teszik a baktériumok behatolását is megvalósíthatóbbá teszi. A SAAT-ot sikeresen alkalmazták genetikai transzformációra olyan növényfajokban, amelyeket különösen ellenállónak tartanak az Agrobacteriummal szemben.
A SAAT fő előnyei a nagyon egyszerű és olcsó módszer, valamint az Agrobacterium által közvetített géntranszfer jelentős fokozása. A SAAT sikeres alkalmazása mellett a Chenopodium rubrum L. és a Beta vulgaris L. transzformációjában ezt a megközelítést alkalmazták a rekombináns Escherichia coli vad típusú hőlabilis holotoxin és Escherichia coli mutáns LT vakcina adjuvánsok előállításánál is Nicotiana tabacumban, amelyekben 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-közvetített transzformációval (SAAT)

VialMagassugárzó több mintacső egyidejű ultrahangos kezelésére, pl. szonikációval segített Agrobacterium-közvetített transzformáció (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. Szonikálás: 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 olyan baktérium, amelyet gyakran használnak a növényi génsebészetben. 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 összekeverünk 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.

Tudományosan bizonyított előnyei szonikációval segített agrobaktérium által közvetített transzformáció (SAAT)

Szonikációval segített agrobaktérium-közvetített transzformációt (SAAT) számos növényfajra alkalmazták. A növényi sejtkultúrák rövid és viszonylag enyhe ultrahangos kezelése szonoporációt okoz, amely ezt követően lehetővé teszi az Agrobacterium mély behatolását géntranszporterként. 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




Vegye figyelembe a Adatvédelem.




Az ashwagandha ultrahanggal segített átalakítása

A W. somnifera (ashwagandha vagy téli cseresznye néven ismert) transzformációs hatékonyságának javítása érdekében Dehdashti és munkatársai (2016) megvizsgálták az acetosyringone (AS) és az ultrahangos kezelés alkalmazását.
Az acetosziringont (AS) három lépésben adták hozzá: Agrobacterium folyékony tenyészet, Agrobacterium fertőzés és explantátumok Agrobacteriummal való kokultúrája. A 75 μM AS hozzáadása az Agrobacterium folyadéktenyészethez optimálisnak bizonyult a vir gének indukciójához.
A szonikáció (SAAT) további alkalmazása a legmagasabb génexpressziót eredményezte. A szőrös gyökerekben a gusA génexpressziót akkor találták a legjobbnak, amikor a leveleket és a hajtáscsúcsokat 10, illetve 20 másodpercig ultrahanggal kezelték. A továbbfejlesztett protokoll transzformációs hatékonyságát 66,5%-os, illetve 59,5%-os transzformációs hatékonyságot regisztrálták a levél- és hajtáscsúcs-explantátumok esetében. Más protokollokkal összehasonlítva ennek a továbbfejlesztett protokollnak a transzformációs hatékonysága 2,5-szer nagyobb volt a levelek és 3,7-szer nagyobb a hajtáscsúcsok esetében. A déli blotanalízisek megerősítették a gusA transzgén 1-2 kópiáját a W1-W4 vonalakban, míg 1-4 transzgén kópiát a továbbfejlesztett protokoll által generált W5 vonalban.

Az ultrahangos időtartam (ultrahangnak kitett idő) befolyásolja az ultrahangos kezeléssel segített Agrobacterium-közvetített transzformációt (SAAT) a W. somnifera átalakulásakor

Az ultrahangos kezeléssel segített Agrobacterium-közvetített transzformáció (SAAT) időtartamának hatása a W. somnifera levél (a) és a hajtáscsúcs (b) explantátumok 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 az szonikációval segített pamut átalakítás jótékony hatásait. Az alacsony frekvenciájú ultrahang által okozott akusztikus kavitáció mikro-sebeket hoz létre a növényi szövetek felszínén és alatt (sonoporáció), és lehetővé teszi az Agrobacterium számára, hogy mélyebben és teljesen utazzon a növényi szövetben. Ez a sebzési mód növeli annak valószínűségét, hogy a szövetekben mélyebben fekvő növényi sejteket megfertőzzék. A SAAT transzformációs hatékonyságának értékeléséhez GUS génexpressziót mértünk. A GUS riporter rendszer egy riporter génrendszer, amely különösen hasznos a növényi molekuláris biológiában és mikrobiológiában. A különböző SAAT paraméterek beállításával jelentősen javult a GUS tranziens expressziója érett embriók explantátumként történő felhasználásával a gyapotban. A GUST-t először 24 órával az explantátumok inkubálása után észlelték, és 48 óráig a GUS expressziója nagyon intenzív volt, ami hasznos mutatóként szolgált a gyapot explantátum sikeres átalakulásához szonikálással segített Agrobacterium közvetített transzformáció (SAAT) után. A különböző transzformációs technikák (nevezetesen biolisztikus, Agro, BAAT, SAAT), szonikációval segített Agrobacterium-közvetített transzformáció (SAAT) összehasonlítása messze a legjobb transzformációs eredményeket mutatta.

Sonication-assisted Agrobacterium-mediated transformation (SAAT) szignifikánsan magasabb átmeneti expressziót mutat az alternatív fertőzési módszerekhez képest.

A transzformációs eljárás megválasztása a GUS tranziens expressziója alapján. A szonikációval segített Agrobacterium-közvetített transzformáció (SAAT) szignifikánsan magasabb átmeneti 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 szonoporációhoz és SAAT-hoz

A Hielscher Ultrasonics már régóta tapasztalattal rendelkezik a nagy teljesítményű ultrahangos készülékek fejlesztésében és gyártásában laboratóriumok, kutatási létesítmények, valamint ipari termelés nagyon nagy teljesítményű. A mikrobiológia és az élettudomány számára a Hielscher különböző megoldásokat kínál az egyes szövetekhez és kezelésükhöz szükséges különböző követelmények kielégítésére. Számos minta egyidejű ultrahangos kezeléséhez Hielscher a UIP400MTP kínál többlyukú lemezekhez, a VialTweeter ultrahangos kezeléshez legfeljebb 10 injekciós üveg (pl. Eppendorf csövek) vagy az ultrahangos CupHorn. A szonda típusú ultrahangos készülékek 50 és 400 watt között kaphatók laboratóriumi homogenizátorként, míg az ipari rendszerek az 500 watt és 16kW közötti teljesítménytartományt fedik le.
Kérjük, vegye fel velünk a kapcsolatot, és tudassa velünk jelentkezési és folyamatkövetelményeit. Jól tapasztalt munkatársaink örömmel ajánlják a legmegfelelőbb ultrahangos készüléket a biológiai folyamathoz.
Az alábbi táblázat jelzi ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitását:

Kötegelt mennyiség Áramlási sebesség Ajánlott eszközök
Multiwell / mikrotiter lemezek n.a. UIP400MTP
legfeljebb 10 injekciós üveg n.a. VialMagassugárzó
legfeljebb 5 injekciós üveg/cső vagy 1 nagyobb edény n.a. Cuphorn
1–500 ml 10–200 ml/perc UP100H
10 és 2000 ml között 20–400 ml/perc UP200Ht, UP400ST
0.1-től 20L-ig 0.2-től 4 liter/percig UIP2000hdT
10–100 liter 2–10 l/perc UIP4000hdt
n.a. 10–100 l/perc UIP16000
n.a. Nagyobb klaszter UIP16000

Kapcsolat! / Kérdezzen tőlünk!

További információ kérése

Kérjük, töltse ki az alábbi űrlapot, hogy további információkat kérjen ultrahangos készülékeinkről, alkalmazásukról és áráról. Örömmel megvitatjuk Önnel a folyamatot, és felajánlunk Önnek egy ultrahangos rendszert, amely megfelel az Ön igényeinek!









Kérjük, vegye figyelembe a Adatvédelem.





Az ultrahangos nagy nyíróerejű homogenizátorokat laboratóriumi, asztali, kísérleti és ipari feldolgozásban használják.

A Hielscher Ultrasonics nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorokat gyárt keverési alkalmazásokhoz, diszperzióhoz, emulgeáláshoz és extrakcióhoz laboratóriumi, kísérleti és ipari méretekben.



Irodalom / Hivatkozások


Nagy teljesítményű ultrahang! A Hielscher termékválasztéka a teljes spektrumot lefedi a kompakt laboratóriumi ultrahangos készüléktől az asztali egységeken át a teljes ipari ultrahangos rendszerekig.

Hielscher Ultrasonics gyárt nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorok labor hoz ipari méret.

Örömmel megvitatjuk a folyamatot.

Vegyük fel a kapcsolatot.