Hielscher Ultrasonics
Z przyjemnością omówimy Twój proces.
Zadzwoń do nas: +49 3328 437-420
Napisz do nas: info@hielscher.com

Ultradźwiękowa liza bakterii E. Coli

  • Bakterie E. coli są najczęściej wykorzystywanymi bakteriami w mikrobiologii i biotechnologii.
  • Ultradźwiękowe rozbijacze komórek zapewniają wiarygodne i powtarzalne wyniki lizy bakterii E. coli.
  • Intensywna, ale precyzyjnie kontrolowana kawitacja i siły ścinające powodują całkowite rozbicie i wysoką wydajność ekstrakcji (np. białek, DNA).

Dlaczego ultradźwiękowe rozbijanie komórek E. coli jest preferowaną metodą?

Homogenizatory ultradźwiękowe lub ultrasonografy z sondą oferują szereg korzyści dla lizy E. coli, ponieważ intensywne ultradźwięki skutecznie niszczą ściany komórkowe i błony. Ultradźwięki typu sondowego są szeroko stosowane do lizy E. coli z następujących powodów:

  • Skuteczne rozbijanie ścian komórkowych: E. coli ma półsztywną ścianę komórkową złożoną z peptydoglikanu, która może być trudna do rozbicia przy użyciu tradycyjnych metod lizy. Sonda ultradźwiękowa generuje intensywne fale ultradźwiękowe, które tworzą pęcherzyki kawitacyjne w cieczy otaczającej komórki. Kiedy pęcherzyki te zapadają się, generują szybkie strumienie cieczy i fale uderzeniowe, które powodują mechaniczne rozerwanie ścian komórkowych, skutecznie uwalniając zawartość komórkową, taką jak biomolekuły.
  • Zwiększona penetracja: Fale ultradźwiękowe generowane przez sondę / sonotrodę mogą wnikać głęboko w próbkę, docierając do większej liczby komórek E. coli i traktując je równomiernie. Pomaga to zapewnić, że liza jest bardziej jednolita w całej próbce, co skutkuje wyższą skutecznością rozbijania komórek.
  • Skrócony czas przetwarzania: Energia dostarczana przez sondę ultradźwiękową jest wysoce skoncentrowana i zlokalizowana, co prowadzi do szybkiej i skutecznej lizy komórek. W porównaniu z innymi metodami, takimi jak ubijanie kulek lub liza enzymatyczna, sonikacja może osiągnąć lizę E. coli w ciągu kilku minut lub nawet sekund. Podczas gdy wiele alternatywnych technik, takich jak zamrażanie-rozmrażanie, wymaga kilku rund leczenia, liza ultradźwiękowa otwiera komórki w jednym etapie procesu.
  • Kontrola temperatury: Najnowocześniejsze ultradźwięki są wyposażone w czujniki temperatury i inteligentne oprogramowanie, które pozwala ustawić maksymalną temperaturę procesu. Ultradźwiękowiec zatrzymuje się automatycznie po osiągnięciu limitu temperatury i rozpoczyna proces sonikacji po osiągnięciu ustawionego punktu temperatury. Chłodzenie próbek w kąpieli lodowej jest prostą metodą utrzymywania niskiej temperatury próbki i zapobiegania degradacji próbki wywołanej ciepłem.
  • Skalowalność: Ultradźwięki typu sondowego są dostępne w różnych rozmiarach, od urządzeń ręcznych po wielkoskalowe modele przemysłowe. Dzięki temu nadają się do przetwarzania małych objętości w laboratorium lub skalowania do większych zastosowań bioprocesowych, np. produkcji szczepionek lub biosyntezy cząsteczek.
  • Wszechstronność: Ultradźwięki mogą być wykorzystywane do różnych zastosowań poza lizą komórek, takich jak ścinanie DNA, ekstrakcja białek, homogenizacja tkanek, dyspersja nanocząstek i emulgowanie. W związku z tym inwestycja w ultradźwięki typu sondowego zapewnia wszechstronność w warunkach badawczych lub przemysłowych.
  • Ultradźwięki typu sondowego, takie jak UP200St, są niezawodnymi homogenizatorami tkanek i kruszarkami komórkowymi, dlatego są szeroko stosowane do przygotowywania próbek w genetyce, np. do lizy bakterii E. coli.

    Ekstrakcja białek z komórek E. coli jest wydajnie przeprowadzana za pomocą sonda ultradźwiękowa UP200St

    Ultradźwięki typu sondowego oferują wiele zalet dla lizy E. coli. Niezawodna i precyzyjna kontrola nad parametrami procesu ultradźwiękowego pozwala zoptymalizować parametry pracy, takie jak moc, czas trwania i obsługa próbki, aby osiągnąć pożądane wyniki.
     

    Zapytanie o informacje







     

    Ten samouczek wyjaśnia, jaki typ sonikatora jest najlepszy do zadań związanych z przygotowywaniem próbek, takich jak liza, rozbijanie komórek, izolacja białek, fragmentacja DNA i RNA w laboratoriach, analiza i badania. Wybierz idealny typ sonikatora do swojego zastosowania, objętości próbki, liczby próbek i przepustowości. Hielscher Ultrasonics ma idealny homogenizator ultradźwiękowy dla Ciebie!

    Jak znaleźć idealny sonikator do rozbijania komórek i ekstrakcji białek w nauce i analizie?

    Miniatura wideo

    Ultradźwiękowa fragmentacja DNA jest często stosowana jako etap przygotowania próbki w sekwencjonowaniu nowej generacji (NGS)

    Analizy elektroforetyczne genomowego DNA E. coli EDL933 poddanego ultradźwiękom 0-15 min. L oznacza DNA Ladder.
    (badanie i zdjęcie: ©Basselet et al. 2008)

    Rozbijanie komórek za pomocą kawitacji ultradźwiękowej

    Homogenizatory z sondą ultradźwiękową działają z częstotliwością około 20 000 cykli na sekundę (przy 20 kHz) i powodują kawitację w cieczach lub zawiesinach. Kawitacja akustyczna tworzy mikroskopijne obszary o ciśnieniu podobnym do próżni i wysokich temperaturach, które rozrywają komórki. Chociaż temperatury mogą osiągać kilka tysięcy stopni Celsjusza, objętości kawitacji są tak małe, że nie podgrzewają znacząco procesu. Generowana przez ultradźwięki kawitacja akustyczna i siły ścinające perforują lub rozrywają błonę komórkową komórek bakteryjnych, takich jak E. coli. Ultradźwięki Hielscher pozwalają na precyzyjną kontrolę parametrów procesu, takich jak intensywność ultradźwięków, amplituda, pobór energii i temperatura. W ten sposób proces lizy ultradźwiękowej można optymalnie dostosować do typu komórki, hodowli komórkowej i celu procesu.
     

    Zalety lizy ultradźwiękowej

    • precyzyjna kontrola lizy (intensywność, amplituda, temperatura)
    • wiarygodne, powtarzalne wyniki
    • Optymalne dostosowanie do określonych próbek
    • kontrola temperatury
    • dla bardzo małych i bardzo dużych próbek (od µL do litrów)
    • Obróbka czysto mechaniczna
    • Przyjazna dla użytkownika, bezpieczna obsługa
    • Liniowe skalowanie z laboratorium do produkcji
    Urządzenie ultradźwiękowe VialTweeter pozwala na jednoczesne przygotowanie próbki do 10 fiolek w tych samych warunkach procesowych. (Kliknij, aby powiększyć!)

    VialTweeter do lizy ultradźwiękowej

    Zapytanie o informacje







    Homogenizator ultradźwiękowy a inne techniki lizy

    Podczas gdy liza chemiczna i enzymatyczna może być problematyczna – ponieważ liza chemiczna może zmieniać strukturę białek i powodować problemy z oczyszczaniem, a liza enzymatyczna wymaga długiego czasu inkubacji i nie jest powtarzalna. – Rozbijanie ultradźwiękowe jest zaawansowaną, szybką metodą rozbijania komórek.
    Liza ultradźwiękowa opiera się wyłącznie na siłach mechanicznych. Nie dodaje się żadnych substancji chemicznych, sonikacja rozbija ścianę komórkową za pomocą sił ścinających. Liza chemiczna może zmienić strukturę białka i wprowadzić problemy z oczyszczaniem. Rozpad enzymatyczny wymaga długiego czasu inkubacji i nie jest powtarzalny. Ultradźwiękowe rozbijanie komórek bakterii E. coli jest szybkie, proste, niezawodne i powtarzalne. Dlatego ultrasonografy firmy Hielscher są stosowane w laboratoriach biologicznych i biochemicznych na całym świecie do przygotowywania próbek, preanalityki, diagnostyki in vitro i różnorodnych testów.

    Ogólne zalecenia dotyczące lizy ultradźwiękowej

    Sonikacja jest najpopularniejszą techniką lizowania bardzo małych, średnich i dużych ilości zawiesin komórkowych – od pikolitrów do 100 l/h (przy użyciu ultradźwiękowej celi przepływowej). Komórki są lizowane przez ścinanie cieczy i kawitację. DNA jest również ścinane podczas sonikacji, więc nie jest konieczne dodawanie DNazy do zawiesiny komórek.
     

    Kontrola temperatury podczas ultradźwiękowej lizy E. coli
    Ultradźwiękowy rozbijacz komórek UP100H (100W) do rozbijania komórek i ekstrakcji związków roślinnych.Dzięki wstępnemu schłodzeniu próbki i utrzymywaniu jej podczas sonikacji w lodzie, można łatwo zapobiec degradacji termicznej próbki.
    Idealnie, próbki powinny być przechowywane w stanie lodowatym podczas lizy, ale dla większości próbek wystarczy, jeśli temperatura nie wzrośnie powyżej temperatury hodowli lub źródła tkanki. Dlatego zaleca się utrzymywanie zawiesiny na lodzie i sonikowanie kilkoma krótkimi impulsami ultradźwiękowymi trwającymi 5-10 sekund i przerwami trwającymi 10-30 sekund. Podczas przerw ciepło może rozproszyć się w celu przywrócenia niskiej temperatury. W przypadku większych próbek komórek dostępne są różne reaktory przepływowe z płaszczem chłodzącym.
    Przeczytaj tutaj szczegółowe wskazówki i zalecenia dotyczące udanej lizy ultradźwiękowej!

    Protokoły ultradźwiękowego przygotowania lizatów E. Coli

    Naukowcy używają homogenizatorów ultradźwiękowych Hielscher do rozbijania komórek E. coli. Poniżej można znaleźć różne przetestowane i sprawdzone protokoły lizy E. coli przy użyciu homogenizatorów ultradźwiękowych Hielscher do różnych zastosowań związanych z E. coli.
     

    Ten klip wideo przedstawia homogenizator ultradźwiękowy Hielscher UP100H, ultradźwięk szeroko stosowany do przygotowywania próbek w laboratoriach.

    Homogenizator ultradźwiękowy UP100H

    Miniatura wideo

    Wzrost komórek, sieciowanie i przygotowanie ekstraktów komórkowych E. coli za pomocą ultradźwięków

    Dla SeqA i polimerazy RNA ChIP-Chip E. coli MG1655 lub MG1655 ΔseqA hodowano w temperaturze 37°C do OD600 około 0,15 w 50 ml LB (+ 0,2% glukozy) przed dodaniem 27 μl formaldehydu (37%) na ml pożywki (końcowe stężenie 1%). Sieciowanie przeprowadzono przy powolnym wytrząsaniu (100 obr./min) w temperaturze pokojowej przez 20 minut, a następnie wygaszono 10 ml 2,5 M glicyny (końcowe stężenie 0,5 M). W przypadku eksperymentów z szokiem termicznym, E. coli MG1655 hodowano w 65 ml pożywki LB w temperaturze 30°C do OD600 około 0,3. Następnie 30 ml hodowli przeniesiono do wstępnie ogrzanej kolby w temperaturze 43°C, a pozostałą część utrzymywano w temperaturze 30°C. Sieciowanie i wygaszanie przebiegało tak, jak opisano powyżej, z wyjątkiem tego, że komórki trzymano w temperaturze 30 lub 43°C przez 5 minut przed dalszym powolnym wytrząsaniem w temperaturze pokojowej. Komórki zebrano przez odwirowanie i przemyto dwukrotnie zimnym TBS (pH 7,5). Po ponownym zawieszeniu w 1 ml buforu lizującego (10 mM Tris (pH 8,0), 20% sacharozy, 50 mM NaCl, 10 mM EDTA, 10 mg/ml lizozymu) i inkubacji w temperaturze 37°C przez 30 minut, a następnie dodaniu 4 ml buforu IP, komórki poddano sonikacji na lodzie z 12-krotnymi 30-sekundowymi i 30-sekundowymi przerwami przy użyciu procesora ultradźwiękowego Hielscher UP400St przy ustawieniu 100% mocy. Po wirowaniu przez 10 minut przy 9000 g, 800 μl podwielokrotności supernatantu przechowywano w temperaturze -20°C. (Waldminghaus 2010)
     

    Nadprodukcja i oczyszczanie enzymów za pomocą sondy ultradźwiękowej

    Ultrasonicator UP100H to homogenizator laboratoryjny często używany do przygotowywania próbek płytek do hodowli komórkowych.W celu nadprodukcji białek znakowanych dekastydyną (His10), E. coli BL21(DE3) transformowano konstruktami pET19b. Prekultura została zebrana przez odwirowanie, a 1% wykorzystano do zaszczepienia kultury ekspresyjnej. Komórki niosące pET19mgtB hodowano w temperaturze 22°C do osiągnięcia gęstości optycznej przy 600 nm (OD600) równej 0,7. Hodowlę przeniesiono do 17°C i indukowano 100 μM IPTG. Po 16 godzinach hodowlę zebrano przez odwirowanie z prędkością 7500 × g w temperaturze 4°C. Komórki zawieszono ponownie w 50 mM roztworze soli fizjologicznej buforowanej fosforanami (PBS) z 0,3 M NaCl o pH 7,4 i rozerwano przez ultradźwięki za pomocą sonotrody z mikrokońcówką S2 w ultrasonografie Hielscher UP200St przy cyklu 0,5 i amplitudzie 75%.
    Nadprodukcja znakowanego dekastydyną GtfC była indukowana w 37°C przy OD600 0,6 z 100 μM IPTG. Komórki inkubowano następnie przez 4 godziny, zbierano i poddawano lizie, jak opisano powyżej dla MgtB.
    Surowe ekstrakty komórkowe odwirowano przy 15 000 × g i 4°C w celu sedymentacji resztek komórkowych. Oczyszczone ekstrakty załadowano na kolumny HisTrap FF Crude o pojemności 1 ml przy użyciu systemu ÄKTAprime Plus. Enzymy oczyszczono zgodnie z protokołem producenta dla elucji gradientowej białek znakowanych His. Wyeluowane roztwory białek były dwukrotnie dializowane wobec 1000 objętości 50 mM PBS, pH 7,4, z 0,3 M NaCl w temperaturze 4°C. Oczyszczanie analizowano za pomocą 12% SDS-PAGE. Stężenie białka określono metodą Bradford przy użyciu Roti-Quant. (Rabausch et al. 2013)
     

    Ultradźwiękowa ekstrakcja białka z bakterii E. coli
    Interesujące białko przynęty (w tym przypadku MTV1 z Arabidopsis thaliana) jest połączone ze znacznikiem GST i wyrażane w komórkach BL21 Escherichia coli (E. coli).

    1. Pobrać jeden osad GST-MTV1 i GST (odpowiadający 50 ml hodowli bakteryjnej) i zawiesić każdy z nich w 2,5 ml lodowato zimnego buforu ekstrakcyjnego.
    2. Użyć ultrasonografu UP100H (wyposażonego w mikrotip-sonotrodę MS3 dla małych objętości ok. 2-5 ml) w celu rozbicia komórek bakteryjnych aż do ich lizy, na co wskazuje zmniejszone zmętnienie i zwiększona lepkość. Należy to przeprowadzić na lodzie i zaleca się sonikację w odstępach czasu (np. 10 sekund sonikacji, a następnie 10 sekund przerwy na lodzie i tak dalej). Należy uważać, aby nie sonifikować ze zbyt dużą intensywnością. Jeśli wykryte zostanie pienienie lub tworzenie się białego osadu, należy zmniejszyć intensywność.
    3. Przenieść zlizowany roztwór bakterii do probówek mikrowirówkowych o pojemności 1,5 ml i odwirowywać w temperaturze 4°C, 16 000 x g przez 20 minut.

     

    Sondy ultradźwiękowe wykorzystują siły kawitacji akustycznej do rozbijania komórek i ekstrakcji cząsteczek i DNA z bakterii E. coli.

    Ultradźwięki z sondą, takie jak UP400St wykorzystują zasadę działania kawitacji akustycznej do skutecznej lizy bakterii E.coli.

    Analiza ekspresji i oczyszczanie rekombinowanego białka za pomocą sonikacji

    Osad E. coli poddano działaniu ultradźwięków za pomocą ultrasonografu Hielscher UP100H. W tym celu osad komórkowy zawieszono ponownie w schłodzonym buforze lizującym (50 mM Tris-HCl pH = 7,5, 100 mM NaCl, 5 mM DTT, 1 mM PMSF) i schłodzono na lodzie przez 10 minut. Następnie zawiesinę komórek poddano sonikacji z 10 krótkimi seriami po 10 s, po których nastąpiła przerwa 30 s na chłodzenie. Na koniec pozostałości komórek usunięto przez ultrawirowanie w temperaturze 4°C przez 15 minut przy 14000 obr. W celu potwierdzenia ekspresji rPR, supernatant naniesiono na 12% żel poliakrylamidowy i przeanalizowano metodą SDS-PAGE i Western blotting. Oczyszczanie rPR przeprowadzono przy użyciu żywicy Ni2+-NTA (Invitrogen, USA) zgodnie z instrukcją producenta. Na tym etapie zastosowano natywną metodę oczyszczania. Czystość oczyszczonego białka oceniano za pomocą elektroforezy na 12% żelu poliakrylamidowym, a następnie barwienia błękitem Coomassie. Stężenie oczyszczonego białka mierzono za pomocą zestawu do oznaczania białka Micro BCA (PIERCE, USA). (Azarnezhad et al. 2016)
     

    Ten film przedstawia 200-watowy ultradźwiękowy cuphorn do dyspergowania, homogenizacji, ekstrakcji lub odgazowywania próbek laboratoryjnych.

    Ultradźwiękowy Cuphorn (200 W)

    Miniatura wideo

    Homogenizatory ultradźwiękowe do lizy bakterii E. coli

    Hielscher Ultrasonics projektuje, produkuje i dostarcza wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe do niezawodnej i skutecznej lizy bakterii E. coli i innych typów komórek, tkanek i kultur komórkowych.
    Szeroka gama sond ultradźwiękowych, jak również systemów sonikacji pośredniej, pozwala nam zaoferować idealny ultradźwiękowy homogenizator tkankowy do zastosowań związanych z rozbijaniem i ekstrakcją komórek.

    Projektowanie, produkcja i doradztwo – Jakość Made in Germany

    Ultradźwięki Hielscher mogą być zdalnie sterowane za pomocą przeglądarki. Parametry sonikacji mogą być monitorowane i precyzyjnie dostosowywane do wymagań procesu.Ultradźwięki Hielscher są dobrze znane z najwyższej jakości i standardów projektowych. Inteligentne oprogramowanie, intuicyjne menu, programowalne ustawienia i automatyczne protokołowanie danych to tylko kilka cech ultrasonografów Hielscher. Solidność i łatwa obsługa pozwalają na płynną integrację naszych ultradźwiękowców z obiektami badawczymi i biotechnologicznymi. Nawet trudne warunki i wymagające środowiska są łatwo obsługiwane przez ultradźwięki Hielscher.

    Hielscher Ultrasonics jest firmą posiadającą certyfikat ISO i kładzie szczególny nacisk na wysokowydajne ultradźwięki z najnowocześniejszą technologią i łatwością obsługi. Oczywiście ultradźwięki Hielscher są zgodne z CE i spełniają wymagania UL, CSA i RoHs.

    Poniższa tabela przedstawia przybliżoną wydajność przetwarzania naszych ultradźwiękowców:

    Wielkość partii natężenie przepływu Polecane urządzenia
    Płytki wielodołkowe / mikrotitracyjne b.d. UIP400MTP
    CupHorn do fiolek lub zlewek b.d. Ultradźwiękowy CupHorn
    ultradźwiękowy reaktor mikroprzepływowy b.d. GDmini2
    do 10 fiolek o pojemności od 0,5 do 1,5 ml b.d. VialTweeter
    0.5-1,5 mL b.d. VialTweeter
    1 do 500mL 10-200mL/min UP100H
    10 do 2000mL 20-400mL/min UP200Ht, UP400St
    0.1 do 20L 0.2 do 4L/min UIP2000hdT
    10-100L 2 do 10L/min UIP4000
    b.d. 10-100L/min UIP16000
    b.d. większe klaster UIP16000

    Skontaktuj się z nami! / Zapytaj nas!

    Poproś o więcej informacji

    Skorzystaj z poniższego formularza, aby uzyskać dodatkowe informacje na temat ultradźwiękowych homogenizatorów tkanek i kruszarek komórek, zastosowań do lizy i cen. Z przyjemnością omówimy z Tobą Twój proces i zaoferujemy Ci homogenizator ultradźwiękowy spełniający Twoje wymagania!









    Zwróć uwagę na nasze Polityka prywatności.




    Film przedstawia ultradźwiękowy system przygotowania próbek UIP400MTP, który umożliwia niezawodne przygotowanie próbek z dowolnych standardowych płytek wielodołkowych za pomocą ultradźwięków o wysokiej intensywności. Typowe zastosowania UIP400MTP obejmują lizę komórek, DNA, RNA i ścinanie chromatyny, a także ekstrakcję białek.

    Ultradźwięk UIP400MTP do sonikacji płytek wielodołkowych

    Miniatura wideo

    Dodatkowe protokoły ultradźwiękowej lizy E. coli

    Białka modyfikowane allicyną w E. coli przy użyciu ultradźwiękowej fiolkiTweeter

    VialTweeter w procesorze ultradźwiękowym UP200STOznaczanie zawartości sulfhydrylu za pomocą testu z kwasem 5,5′-ditiobis(2-nitrobenzoesowym) (DTNB)
    Do zaszczepienia minimalnej pożywki MOPS (1:100) użyto całonocnej hodowli E. coli MG1655. Hodowlę prowadzono w warunkach tlenowych do osiągnięcia A600 równego 0,4. Hodowlę podzielono na trzy 15-ml hodowle w celu poddania ich działaniu stresu. Nieleczona hodowla służyła jako kontrola negatywna. Do jednej z dwóch pozostałych hodowli dodano 0,79 mM allicyny (128 μg ml-1) lub 1 mM diamidu. Hodowle inkubowano przez 15 minut. 5 ml każdej hodowli zebrano przez odwirowanie (8 525 × g, 4°C, 10 min). Komórki przemyto dwukrotnie 1 ml PBS (137 mM NaCl, 2,7 mM KCl, 10 mM Na2HPO4, 2 mM KH2PO4, pH 7,4, przechowywane beztlenowo przed użyciem) i odwirowano (13 000 × g, 4°C, 10 min). Komórki zostały ponownie zawieszone w buforze lizującym (PBS z 6 mM guanidinium HCl, pH 7,4) przed rozerwaniem w temperaturze 4°C za pomocą ultradźwięków (VialTweeter ultrasonicator, Hielscher GmbH, Niemcy) (3 × 1 min). Szczątki komórkowe osuszono przez odwirowanie (13 000 × g, 4 °C, 15 min). Supernatant przeniesiono do kuwety QS-macro o pojemności 3,5 ml (10 mm) z mieszadłem magnetycznym i zmieszano z 1 ml buforu lizującego. Wygaszanie próbek monitorowano przy 412 nm za pomocą spektrofotometru Jasco V-650 wyposażonego w uchwyt kuwety PSC-718 z regulacją temperatury w temperaturze pokojowej. Dodano 100 μl 3 mM roztworu kwasu ditiobis(2-nitrobenzoesowego). Ekstynkcja była monitorowana aż do osiągnięcia nasycenia. Obliczenie stężenia tiolu przeprowadzono przy użyciu współczynnika ekstynkcji ϵ412 = 13,700 M-1 cm-1 dla kwasu tio-2-nitrobenzoesowego (TNB). Komórkowe stężenia tioli obliczono na podstawie objętości komórek E. coli wynoszącej 6,7 × 10-15 litr i gęstość komórek A600 = 0,5 (co odpowiada 1 × 108 komórki ml-1 kultura). (Müller et al. 2016)
     

    Oznaczanie glutationu in vivo przy użyciu ultradźwiękowej kruszarki komórkowej

    E.coli MG1655 hodowano w minimalnej pożywce MOPS w całkowitej objętości 200 ml, aż do osiągnięcia A600 równego 0,5. Hodowlę podzielono na 50 ml w celu poddania działaniu stresu. Po 15 minutach inkubacji z 0,79 mM allicyną, 1 mM diamidem lub dimetylosulfotlenkiem (kontrola), komórki zbierano przy 4000g w 4°C przez 10 minut. Komórki przemyto dwukrotnie buforem KPE przed ponownym zawieszeniem osadu w 700 µl buforu KPE. W celu deprotekcji dodano 300 l 10% (w/v) kwasu sulfosalicylowego przed rozbiciem komórek za pomocą ultradźwięków (3 x 1 min; VialTweeter ultradźwiękowy). Supernatanty zebrano po odwirowaniu (30 min, 13 000g, 4°C). Stężenie kwasu sulfosalicylowego zmniejszono do 1% przez dodanie 3 objętości buforu KPE. Pomiary całkowitego glutationu i GSSG przeprowadzono w sposób opisany powyżej. Komórkowe stężenia glutationu obliczono na podstawie objętości komórek E. coli wynoszącej 6,7×10-15 litr i gęstość komórek A600 0,5 (co odpowiada 1×108 komórki ml-1 kultura). Stężenia GSH obliczono przez odjęcie 2[GSSG] od całkowitego glutationu. (Müller et al. 2016)

    Ekspresja ludzkiego mAspAT w E. coli przy użyciu homogenizatora ultradźwiękowego

    Ultradźwiękowy rozbijacz komórek UP400St (400W) do ekstrakcji materii wewnątrzkomórkowej (np. białek, organelli, DNA, RNA itp.).Pojedynczą kolonię E. coli BL21 (DE3) zawierającą wektor ekspresyjny umieszczono w 30 ml pożywki Luria-Bertani (LB) zawierającej 100 μg/mL ampicyliny, a następnie hodowano w temperaturze 37ºC do uzyskania gęstości optycznej (OD600) osiągnęła 0,6. Komórki zebrano przez odwirowanie przy 4000 × g przez 10 minut i ponownie zawieszono w 3 litrach świeżej pożywki LB zawierającej 100 μg / ml ampicyliny.
    Następnie ekspresję białka indukowano 1 mM β-ᴅ-1-tiogalaktopiranozydem izopropylu (IPTG) przez 20 godzin w temperaturze 16ºC. Komórki zebrano przez odwirowanie przy 8000 × g przez 15 minut i przemyto buforem A (20 mM NaH2PO4, 0,5 M NaCl, pH 7,4). Około 45 g (mokra masa) komórek uzyskano z 3 l hodowli. Po odwirowaniu, osad komórkowy zawieszono ponownie w 40 ml (dla 1 l hodowli) lodowatego buforu ekstrakcyjnego A i poddano lizie ultradźwiękowej w temperaturze lodowatej przy użyciu ultradźwiękowej kruszarki komórkowej Hielscher UP400St. Lizę komórek odwirowano przy 12 000 obr/min przez 15 minut w celu oddzielenia frakcji rozpuszczalnej (supernatant) i wytrąconej (osad). (Jiang et al. 2015)
     



    Fakty, które warto znać

    komórek E. coli

    Escherichia coli (E. coli) to Gram-ujemna, fakultatywnie beztlenowa, pałeczkowata bakteria z rodzaju Escherichia, powszechnie występująca w jelicie dolnym organizmów stałocieplnych (endotermy). Istnieje duża liczba szczepów (lub podtypów) E. coli o różnych właściwościach. Większość szczepów E. coli jest nieszkodliwa dla ludzi, np. szczepy B i K-12, które są powszechnie wykorzystywane do badań w laboratoriach. Niektóre szczepy są jednak szkodliwe i mogą powodować poważne choroby.
    E. coli odgrywa ważną rolę w nowoczesnej inżynierii biologicznej i mikrobiologii przemysłowej, ponieważ bakteriami tymi można łatwo manipulować. Typowe zastosowania laboratoryjne, które często wymagają użycia E. coli, np. do tworzenia rekombinowanego kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA) lub do działania jako organizm modelowy.
    E. coli jest bardzo wszechstronnym gospodarzem do produkcji heterologicznych białek, a do produkcji rekombinowanych białek w E. coli dostępne są różnorodne systemy ekspresji białek. Przy użyciu plazmidów, które pozwalają na wysoki poziom ekspresji białka, geny mogą być wprowadzane do bakterii, co umożliwia produkcję takich białek w dużych ilościach w przemysłowych procesach fermentacji.
    E. coli są wykorzystywane jako fabryki komórek do produkcji insuliny. Dalsze zastosowania obejmują wykorzystanie zmodyfikowanych komórek E. coli do opracowywania i produkcji szczepionek i unieruchomionych enzymów, do produkcji biopaliw, a także do bioremediacji.
    Szczep K-12 jest zmutowaną formą E. coli, która wykazuje nadekspresję enzymu fosfatazy alkalicznej (ALP). Mutacja ta występuje z powodu defektu w genie, który stale koduje enzym. Jeśli gen wytwarza produkt bez żadnego hamowania, jest to znane jako aktywność konstytutywna. Ta specyficzna zmutowana forma jest używana do izolacji i oczyszczania enzymu ALP.
    Bakterie E. coli są również szeroko stosowane jako fabryki komórek. Zaprojektowane mikroby (np. bakterie) i komórki roślinne mogą być wykorzystywane jako tzw. fabryki komórek. Te genetycznie zmodyfikowane komórki wytwarzają cząsteczki, chemikalia, polimery, białka i inne substancje, które są wykorzystywane na przykład w przemyśle farmaceutycznym, spożywczym i chemicznym. W celu uwolnienia cząsteczek wytwarzanych we wnętrzu takich bioinżynieryjnych komórek, liza ultradźwiękowa jest powszechną metodą rozbijania ścian komórkowych i przenoszenia docelowych substancji do otaczającej cieczy. Przeczytaj więcej o lizie bioinżynieryjnych komórek!

    Ultradźwiękowe cięcie DNA

    Ultradźwiękowe siły ścinające są powszechnie stosowaną metodą uwalniania cząsteczek, organelli i białek z wnętrza komórki, a także rozbijania nici DNA na kawałki. Kawitacja akustyczna rozbija ściany komórkowe i błony, aby wyodrębnić DNA z komórek i wygenerować fragmenty o długości około 600 nm. – 800 bp długości, która jest idealna do analizy.
    Kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej o homogenizatorach ultradźwiękowych do fragmentacji DNA!

    Literatura / Referencje


    Ultradźwięki o wysokiej wydajności! Asortyment produktów Hielscher obejmuje pełne spektrum od kompaktowego ultrasonografu laboratoryjnego przez urządzenia stołowe po w pełni przemysłowe systemy ultradźwiękowe.

    Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe od laboratorium do rozmiar przemysłowy.

    Z przyjemnością omówimy Twój proces.

    Let's get in contact.