Ultrazvuková lýza E. coli

  • Baktérie E. coli sú najčastejšie používané baktérie v mikrobiológii a biotechnológii.
  • Ultrazvukové disruptory buniek poskytujú spoľahlivé a reprodukovateľné výsledky lýzy E. coli.
  • Intenzívne, ale presne kontrolovateľné kavitačné a šmykové sily vedú k úplnému narušeniu a vysokým výťažkom extrakcie (napr. proteíny, DNA).

Prečo je ultrazvukové narušenie buniek E. coli preferovanou metódou?

Ultrazvukové homogenizátory alebo ultrazvukové sondy ponúkajú niekoľko výhod pri lýze E. coli, pretože intenzívny ultrazvuk účinne narúša bunkové steny a membrány. Ultrazvukové prístroje sondového typu sú široko používané na lýzu E. coli z nasledujúcich dôvodov:

  • Efektívne narušenie bunkových stien: E. coli má polotuhú bunkovú stenu zloženú z peptidoglykánu, ktorý môže byť ťažké rozbiť pomocou tradičných metód lýzy. Ultrazvukový prístroj typu sondy generuje intenzívne ultrazvukové vlny, ktoré vytvárajú kavitačné bubliny v kvapaline obklopujúcej bunky. Keď sa tieto bubliny zrútia, vytvárajú vysokorýchlostné kvapalné prúdy a rázové vlny, ktoré vedú k mechanickému narušeniu bunkových stien, čím sa účinne uvoľňuje bunkový obsah, ako sú biomolekuly.
  • Vylepšená penetrácia: Ultrazvukové vlny generované sondou / sonotródou môžu preniknúť hlboko do vzorky, dosiahnuť väčší počet buniek E. coli a rovnomerne ich ošetriť. To pomáha zabezpečiť, aby bola lýza rovnomernejšia v celej vzorke, čo vedie k vyššej účinnosti narušenia buniek.
  • Skrátený čas spracovania: Energia dodávaná ultrazvukom typu sondy je vysoko koncentrovaná a lokalizovaná, čo vedie k rýchlej a efektívnej lýze buniek. V porovnaní s inými metódami, ako je šľahanie guľôčok alebo enzymatická lýza, môže sonikácia dosiahnuť lýzu E. coli v priebehu niekoľkých minút alebo dokonca sekúnd. Zatiaľ čo mnohé alternatívne techniky, ako je zmrazovanie a rozmrazovanie, vyžadujú niekoľko kol liečby, ultrazvuková lýza otvára bunky v jednom kroku procesu.
  • Regulácia teploty: Najmodernejšie ultrazvukové prístroje sú vybavené teplotnými senzormi a inteligentným softvérom, ktorý umožňuje nastaviť maximálnu procesnú teplotu. Ultrazvuk sa automaticky pozastaví, keď sa dosiahne teplotný limit, a spustí proces sonikácie, keď sa dosiahne nastavený teplotný bod. Chladenie vzoriek v ľadovom kúpeli je jednoduchá metóda na udržanie nízkej teploty vzorky a zabránenie degradácii vzorky spôsobenej teplom.
  • Škálovateľnosť: Ultrazvukové prístroje sondového typu sú k dispozícii v rôznych veľkostiach, od ručných zariadení až po veľké priemyselné modely. Vďaka tomu sú vhodné na spracovanie malých objemov v laboratóriu alebo na rozšírenie pre väčšie aplikácie biologického spracovania, napr. výrobu vakcín alebo biosyntézu molekúl.
  • Univerzálnosť: Ultrazvukové prístroje možno použiť na rôzne aplikácie okrem lýzy buniek, ako je strihanie DNA, extrakcia proteínov, homogenizácia tkanív, disperzia nanočastíc a emulgácia. Preto investícia do ultrazvukového zariadenia typu sondy poskytuje všestrannosť vo výskumnom alebo priemyselnom prostredí.
  • Ultrazvukové sondy, ako je UP200St, sú spoľahlivé homogenizátory tkanív a drviče buniek, preto sa široko používajú na prípravu vzoriek v genetike, napr. na lýzu E. coli

    Extrakcia proteínov z buniek E. coli sa efektívne vykonáva pomocou ultrazvuková sonda UP200St

    Ultrazvukový prístroj sondového typu ponúka mnoho výhod pre lýzu E. coli. Spoľahlivá a presná kontrola parametrov ultrazvukového procesu umožňuje optimalizovať prevádzkové parametre, ako je výkon, trvanie a manipulácia so vzorkami, aby sa dosiahli požadované výsledky.
     

    Žiadosť o informácie





     

    Tento návod vysvetľuje, aký typ sonikátora je najlepší pre vaše úlohy prípravy vzoriek, ako je lýza, narušenie buniek, izolácia proteínov, fragmentácia DNA a RNA v laboratóriách, analýza a výskum. Vyberte si ideálny typ sonikátora pre vašu aplikáciu, objem vzorky, počet vzoriek a priepustnosť. Spoločnosť Hielscher Ultrasonics má pre vás ideálny ultrazvukový homogenizátor!

    Ako nájsť dokonalý sonikátor na narušenie buniek a extrakciu proteínov vo vede a analýze

    Miniatúra videa

    Ultrazvuková fragmentácia DNA sa často používa ako krok prípravy vzorky v sekvenovaní novej generácie (NGS)

    Elektroforetické analýzy genómovej DNA E. coli EDL933 podrobené 0 – 15 minútovej ultrazvukovej analýze. L označuje rebrík DNA.
    (štúdia a obrázok: ©Basselet et al. 2008)

    Narušenie buniek pomocou ultrazvukovej kavitácie

    Homogenizátory ultrazvukového sondového typu pracujú s cca. 20 000 cyklov za sekundu (pri 20 kHz) a spôsobujú kavitáciu v kvapalinách alebo suspenziách. Akustická kavitácia: mikroskopické oblasti tlakov podobných vákuu a vysokých teplôt, ktoré roztrhávajú bunky. Aj keď teploty môžu dosiahnuť niekoľko tisíc stupňov Celzia, kavitačné objemy sú také malé, že proces výrazne nezohrievajú. Ultrazvukom generovaná akustická kavitácia a šmykové sily perforujú alebo rozbíjajú bunkovú membránu bakteriálnych buniek, ako je E.coli. Ultrazvukové prístroje Hielscher umožňujú presnú kontrolu procesných parametrov, ako je intenzita ultrazvuku, amplitúda, príkon energie a teplota. Proces ultrazvukovej lýzy je možné tak optimálne prispôsobiť typu bunky, bunkovej kultúre a cieľu procesu.
     

    Výhody ultrazvukovej lýzy

    • presná kontrola lýzy (intenzita, amplitúda, teplota)
    • spoľahlivé a reprodukovateľné výsledky
    • optimálne prispôsobenie konkrétnym vzorkám
    • regulácia teploty
    • pre veľmi malé až veľmi veľké vzorky (μl až litre)
    • Čisto mechanické spracovanie
    • užívateľsky prívetivá a bezpečná prevádzka
    • Lineárne škálovanie z laboratória do výroby
    Ultrazvukové zariadenie VialTweeter umožňuje súčasnú prípravu vzorky až 10 liekoviek za rovnakých podmienok procesu. (Kliknite pre zväčšenie!)

    VialTweeter na ultrazvukovú lýzu

    Žiadosť o informácie





    Ultrazvukový homogenizátor vs iné techniky lýzy

    Zatiaľ čo chemická a enzymatická lýza môže byť problematická – Keďže chemická lýza môže zmeniť proteínové štruktúry a spôsobiť problémy s čistením a enzymatická lýza vyžaduje dlhé inkubačné časy a nie je reprodukovateľná – Ultrazvukové narušenie je sofistikovaná a rýchla metóda narušenia buniek.
    Ultrazvuková lýza je založená iba na mechanických silách. Nie sú pridané žiadne chemikálie, sonikácia rozbíja bunkovú stenu šmykovými silami. Chemická lýza môže zmeniť štruktúru bielkovín a spôsobiť problémy s čistením. Enzymatické narušenie vyžaduje dlhé inkubačné časy a nie je reprodukovateľné. Ultrazvukové narušenie buniek baktérií E. coli je rýchle, jednoduché, spoľahlivé a reprodukovateľné. Preto sa ultrazvukové prístroje Hielscher používajú v biologických a biochemických laboratóriách po celom svete na prípravu vzoriek, pre-analytiká, diagnostiku in vitro a rozmanité testy.

    Všeobecné odporúčania pre ultrazvukovú lýzu

    Sonikácia je najobľúbenejšou technikou na lýzu veľmi malých, stredných a veľkých množstiev bunkových suspenzií – od pikolitrov do 100 l/h (pomocou ultrazvukovej prietokovej cely). Bunky sa lyzujú šmykom kvapaliny a kavitáciou. DNA sa strihá aj počas sonikácie, takže nie je potrebné pridávať DNázu do bunkovej suspenzie.
     

    Regulácia teploty počas ultrazvukovej lýzy E. coli
    Ultrazvukový disruptor buniek UP100H (100W) na narušenie buniek a extrakciu rastlinných zlúčenín.Predchladením vzorky a udržaním vzorky počas sonikácie na ľade je možné ľahko zabrániť tepelnej degradácii vzorky.
    V ideálnom prípade by sa vzorky mali počas lýzy udržiavať ľadovo studené, ale pre väčšinu vzoriek stačí, ak teplota nestúpne nad teplotu kultúry alebo zdroja tkaniva. Preto sa odporúča ponechať suspenziu na ľade a sonikovať niekoľkými krátkymi ultrazvukovými impulzmi 5-10 sekúnd a pauzami 10-30 sekúnd. Počas prestávok sa teplo môže rozptýliť, aby sa obnovila nízka teplota. Pre väčšie vzorky buniek sú k dispozícii rôzne reaktory s prietokovými bunkami s chladiacimi plášťami.
    Prečítajte si podrobné tipy a odporúčania pre úspešnú ultrazvukovú lýzu!

    Protokoly pre ultrazvukovú prípravu lyzátov E. coli

    Vedci používajú ultrazvukové homogenizátory Hielscher na narušenie buniek E. coli. Nižšie nájdete rôzne testované a osvedčené protokoly pre lýzu E. coli pomocou ultrazvukových homogenizátorov Hielscher pre rôzne aplikácie súvisiace s E. coli.
     

    Tento videoklip ukazuje ultrazvukový homogenizátor Hielscher UP100H, ultrazvuk široko používaný na prípravu vzoriek v laboratóriách.

    Ultrazvukový homogenizátor UP100H

    Miniatúra videa

    Rast buniek, zosieťovanie a príprava bunkových extraktov E. coli pomocou ultrazvuku

    Pre SeqA a RNA polymerázu sa ChIP-Chip E. coli MG1655 alebo MG1655 ΔseqA pestoval pri 37 °C na OD600 asi 0,15 v 50 ml LB (+ 0,2 % glukózy) pred pridaním 27 μl formaldehydu (37 %) na ml média (konečná koncentrácia 1 %). Zosieťovanie sa uskutočňovalo pri pomalom pretrepávaní (100 ot./min.) pri izbovej teplote počas 20 minút, po ktorom nasledovalo kalenie 10 ml 2,5 M glycínu (konečná koncentrácia 0,5 M). Pre experimenty s tepelným šokom bola E. coli MG1655 pestovaná v 65 ml LB médiu pri 30 °C na OD600 asi 0,3. Následne sa 30 ml kultúry prenieslo do predhriatej banky pri 43 °C a zvyšok sa udržiaval pri 30 °C. Zosieťovanie a kalenie bolo také, ako je opísané vyššie, s tým rozdielom, že bunky sa udržiavali pri teplote 30 alebo 43 °C po dobu 5 minút pred ďalším pomalým pretrepávaním pri izbovej teplote. Bunky sa odobrali centrifugáciou a dvakrát sa premyli studeným TBS (pH 7,5). Po resuspenzii v 1 ml lyzačného pufru (10 mM Tris (pH 8,0), 20% sacharózy, 50 mM NaCl, 10 mM EDTA, 10 mg/ml lyzozýmu) a inkubácii pri 37 °C počas 30 minút, po ktorej nasledovalo pridanie 4 ml IP pufra, boli bunky sonikované na ľade s 12-krát 30 sekundovými a 30-sekundovými prestávkami pomocou ultrazvukového procesora Hielscher UP400St pri nastavení 100% výkonu. Po 10 minútovej centrifugácii pri 9000 g sa 800 μl alikvoty supernatantu skladovali pri -20 °C. (Waldminghaus 2010)
     

    Nadprodukcia a čistenie enzýmov ultrazvukovou sondou

    Ultrasonicator UP100H je laboratórny homogenizátor, ktorý sa často používa na prípravu vzoriek platničiek bunkových kultúr.Na nadprodukciu proteínov označených dekahostidínom (His10) bola E. coli BL21(DE3) transformovaná konštruktmi pET19b. Prekultúra cez noc bola zozbieraná centrifugáciou a 1% sa použilo na naočkovanie expresnej kultúry. Bunky nesúce pET19mgtB boli pestované pri 22 °C až do optickej hustoty pri 600 nm (OD600) 0,7. Kultúra bola prenesená na 17 °C a indukovaná 100 μM IPTG. Po 16 hodinách sa kultúra zozbierala centrifugáciou pri 7 500 × g pri 4 °C. Bunky boli resuspendované v 50 mM fosfátom pufrovanom fyziologickom roztoku (PBS) s 0,3 M NaCl pri pH 7,4 a narušené ultrazvukom s mikrohrotom S2 na Hielscherovom ultrazvuku UP200St v cykle 0,5 a amplitúde 75%.
    Nadprodukcia GtfC označeného dekahostidínom bola indukovaná pri 37 °C pri OD600 0,6 so 100 μM IPTG. Bunky sa potom inkubovali 4 hodiny, zozbierali a lyzovali, ako je uvedené vyššie pre MgtB.
    Extrakty surových buniek sa odstredili pri teplote 15 000 × g a 4 °C, aby sa usadili bunkové zvyšky. Vyčírené extrakty sa naplnili do 1 ml kolóny HisTrap FF Crude pomocou systému ÄKTAprime Plus. Enzýmy boli purifikované podľa protokolu výrobcu na gradientnú elúciu proteínov označených His. Eluované proteínové roztoky boli dialyzované dvakrát proti 1 000 objemom 50 mM PBS, pH 7,4, s 0,3 M NaCl pri 4 °C. Čistenie bolo analyzované 12% SDS-PAGE. Koncentrácia proteínu bola stanovená Bradfordovou metódou pomocou Roti-Quant. (Rabausch a kol. 2013)
     

    Ultrazvuková extrakcia proteínu z baktérií E. coli
    Návnadový proteín (v tomto prípade MTV1 Arabidopsis thaliana) je fúzovaný so značkou GST a exprimovaný v bunkách BL21 Escherichia coli (E. coli).

    1. Vezmite jednu peletu GST-MTV1 a GST (čo zodpovedá 50 ml bakteriálnej kultúry) a resuspendujte každú v 2,5 ml ľadovo studeného extrakčného pufra.
    2. Použite ultrazvuk UP100H (vybavený mikrohrotovou sonotródou MS3 pre malé objemy cca. 2-5 ml) na narušenie bakteriálnych buniek, kým nie sú lyzované, čo je indikované zníženou nepriehľadnosťou a zvýšenou viskozitou. Toto sa musí vykonávať na ľade a odporúča sa sonikovať v intervaloch (napr. 10 sekúnd sonikácia, po ktorej nasleduje 10 sekundová pauza na ľade a podobne). Je potrebné dbať na to, aby ste sonikovali s príliš vysokou intenzitou. Ak sa zistí penenie alebo tvorba bielej zrazeniny, je potrebné znížiť intenzitu.
    3. Lyzovaný roztok baktérií preneste do 1,5 ml mikroodstredivkových skúmaviek a odstredte pri 4 °C, 16 000 x g po dobu 20 minút.

     

    Ultrazvukové sondy využívajú sily akustické kavitácie na narušenie bunky a na extrakciu molekúl a DNA z E.coli.

    Ultrazvukové prístroje sondového typu, ako je UP400St použiť princíp fungovania akustickej kavitácie na efektívnu lýzu E.coli.

    Expresná analýza a purifikácia rekombinantného proteínu pomocou sonikácie

    Peleta E. coli bola sonikovaná ultrazvukom Hielscher UP100H. Na tento účel sa bunková peleta resuspendovala v chladenom lýznom tlmive (50 mM Tris-HCl pH=7,5, 100 mM NaCl, 5 mM DTT, 1 mM PMSF) a ochladzovala sa na ľade 10 minút. Potom bola suspenzia článku sonikovaná s 10 krátkymi dávkami po 10 s, po ktorých nasledoval interval 30 s na ochladenie. Nakoniec boli zvyšky buniek odstránené ultracentrifugáciou pri 4 °C počas 15 minút pri 14000 ot./min. Na potvrdenie expresie rPR bol supernatant spustený na 12% polyakrylamidovom géli a analyzovaný pomocou SDS-PAGE a Western blotting. Čistenie rPR bolo vykonané pomocou živice Ni2+-NTA (Invitrogen, USA) podľa príručky výrobcu. V tejto fáze bola použitá metóda natívneho čistenia. Čistota purifikovaného proteínu bola hodnotená pomocou elektroforézy na 12% polyakrylamidovom géli a následného farbenia Coomassie modrou. Koncentrácia purifikovaného proteínu bola meraná pomocou súpravy na testovanie proteínov Micro BCA (PIERCE, USA). (Azarnezhad et al. 2016)
     

    Toto video ukazuje 200 wattový ultrazvukový cuphorn na disperziu, homogenizáciu, extrakciu alebo odplyňovanie laboratórnych vzoriek.

    Ultrazvukový roh (200 wattov)

    Miniatúra videa

    Ultrazvukové homogenizátory na lýzu E. coli

    Spoločnosť Hielscher Ultrasonics navrhuje, vyrába a dodáva vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory na spoľahlivú a efektívnu lýzu baktérií E. coli a iných typov buniek, tkanív a bunkových kultúr.
    Široké portfólio ultrazvukových sond, ako aj nepriamych sonikačných systémov nám umožňuje ponúknuť vám ideálny ultrazvukový homogenizátor tkanív pre vašu aplikáciu narušenia a extrakcie buniek.

    Dizajn, výroba a poradenstvo – Kvalita vyrobená v Nemecku

    Ultrazvukové prístroje Hielscher je možné diaľkovo ovládať pomocou ovládania prehliadača. Parametre sonikácie je možné monitorovať a presne prispôsobovať požiadavkám procesu.Ultrazvukové prístroje Hielscher sú známe svojou najvyššou kvalitou a dizajnovými štandardmi. Inteligentný softvér, intuitívne menu, programovateľné nastavenia a automatické protokolovanie údajov sú len niektoré z funkcií ultrazvukových prístrojov Hielscher. Robustnosť a jednoduchá obsluha umožňujú bezproblémovú integráciu našich ultrazvukových zariadení do výskumných a biotechnologických zariadení. Aj drsné podmienky a náročné prostredie ľahko zvládnu ultrazvukové prístroje Hielscher.

    Hielscher Ultrasonics je spoločnosť s certifikáciou ISO a kladie osobitný dôraz na vysokovýkonné ultrazvukové prístroje s najmodernejšou technológiou a užívateľskou prívetivosťou. Ultrazvukové prístroje Hielscher sú samozrejme v súlade s CE a spĺňajú požiadavky UL, CSA a RoHs.

    Nasledujúca tabuľka vám poskytuje približnú kapacitu spracovania našich ultrazvukových prístrojov:

    Objem dávkyPrietokOdporúčané zariadenia
    viacjamkové / mikrotitračné platneN.A.UIP400MTP
    CupHorn pre injekčné liekovky alebo kadičkyN.A.Ultrazvukový CupHorn
    Ultrazvukový mikroprietokový reaktorN.A.GDmini2
    až 10 injekčných liekoviek s 0,5 až 1,5 mlN.A.VialTweeter
    05 až 1,5 mlN.A.VialTweeter
    1 až 500 ml10 až 200 ml/minUP100H
    10 až 2000 ml20 až 400 ml/minUP200Ht, UP400St
    0.1 až 20 l00,2 až 4 l/minUIP2000hdT
    10 až 100 l2 až 10 l/minUIP4000
    N.A.10 až 100 l/minUIP16000
    N.A.väčšíZhluk UIP16000

    Kontaktujte nás! / Opýtajte sa nás!

    Požiadajte o ďalšie informácie

    Pomocou nižšie uvedeného formulára si môžete vyžiadať ďalšie informácie o ultrazvukových homogenizátoroch tkanív a drvičoch buniek, aplikáciách lýzy a cenách. Radi s vami prediskutujeme váš proces a ponúkneme vám ultrazvukový homogenizátor spĺňajúci vaše požiadavky!









    Vezmite prosím na vedomie naše Zásady ochrany osobných údajov.


    Video ukazuje ultrazvukový systém prípravy vzoriek UIP400MTP, ktorý umožňuje spoľahlivú prípravu vzoriek akýchkoľvek štandardných viacjamkových platničiek pomocou ultrazvuku s vysokou intenzitou. Typické aplikácie UIP400MTP zahŕňajú lýzu buniek, strihanie DNA, RNA a chromatínu, ako aj extrakciu proteínov.

    Ultrazvukový UIP400MTP pre sonikáciu s viacerými jamkami

    Miniatúra videa

    Ďalšie protokoly pre ultrazvukovú lýzu E. coli

    Allicínom modifikované proteíny v E. coli pomocou ultrazvukového VialTweeter

    VialTweeter na ultrazvukovom procesore UP200STStanovenie obsahu sulfhydrylu testom 5,5′-ditiobis (kyselina 2-nitrobenzoová) (DTNB)
    Na naočkovanie minimálneho média MOPS (1:100) sa použila nočná kultúra E. coli MG1655. Kultúra sa pestovala aeróbne, až kým sa nedosiahol A600 0,4. Kultúra bola rozdelená do troch 15 ml kultúr na liečbu stresu. Neliečená kultúra slúžila ako negatívna kontrola. Do jednej zo zvyšných dvoch kultúr sa pridalo 0,79 mM alicínu (128 μg ml-1) alebo 1 mM diamidu. Kultúry sa inkubovali 15 min. 5 ml každej kultúry sa zozbieralo centrifugáciou (8 525 × g, 4°C, 10 min). Bunky sa dvakrát premyli 1 ml PBS (137 mM NaCl, 2,7 mM KCl, 10 mM Na2HPO4, 2 mM KH2PO4, pH 7,4, pred použitím sa anaeróbne skladovali) a odstredili (13 000 × g, 4 °C, 10 min). Bunky boli resuspendované v lyzačnom pufri (PBS so 6 mM guanidínia HCl, pH 7,4) pred narušením pri 4 °C ultrazvukom (VialTweeter ultrazvuk, Hielscher GmbH, Nemecko) (3 × 1 min). Bunkové zvyšky boli granulované centrifugáciou (13 000 × g, 4 °C, 15 min). Supernatant sa preniesol do 3,5 ml QS-makro kyvety (10 mm) s magnetickou miešacou tyčou a zmiešal sa s 1 ml lýzneho pufra. Extinkcia vzoriek bola monitorovaná pri 412 nm spektrofotometrom Jasco V-650 vybaveným teplotne riadeným držiakom článku PSC-718 pri izbovej teplote. Pridalo sa 100 μl 3 mM roztoku ditiobis (kyselina 2-nitrobenzoová). Vyhynutie sa monitorovalo, kým nedosiahlo nasýtenie. Výpočet koncentrácie tiolu bol vykonaný pomocou extinkčného koeficientu ε412 = 13 700 m-1 centimeter-1 pre kyselinu tio-2-nitrobenzoovú (TNB). Koncentrácie bunkového tiolu boli vypočítané na základe objemu buniek E. coli 6,7 × 10-15 litra a hustota buniek A600 = 0,5 (zodpovedá 1 × 108 bunky ml-1 kultúry). (Müller a kol. 2016)
     

    Stanovenie glutatiónu in vivo pomocou ultrazvukového drviča buniek

    E.coli MG1655 sa pestovala v minimálnom médiu MOPS v celkovom objeme 200 ml, kým sa nedosiahol A600 0,5. Kultúra bola rozdelená na 50 ml kultúr na liečbu stresu. Po 15 minútach inkubácie s 0,79 mM alicínom, 1 mM diamidom alebo dimetylsulfoxidom (kontrola) sa bunky zozbierali pri 4 000 g pri 4 °C počas 10 minút. Bunky boli dvakrát premyté tlmivým roztokom KPE pred resuspendovaním peliet v 700 μl pufra KPE. Na deproteinizáciu sa pridalo 300 l 10% (w/v) kyseliny sulfosalicylovej pred narušením buniek ultrazvukom (3 x 1 min; VialTweeter ultrazvuk). Supernatanty boli odobraté po centrifugácii (30 min, 13 000 g, 4 °C). Koncentrácie kyseliny sulfosalicylovej sa znížili na 1 % pridaním 3 objemov pufra KPE. Merania celkového glutatiónu a GSSG boli vykonané tak, ako je opísané vyššie. Koncentrácie bunkového glutatiónu boli vypočítané na základe objemu buniek E. coli 6,7×10-15 litr a hustota buniek A600 0,5 (zodpovedá 1×108 bunky ml-1 kultúry). Koncentrácie GSH boli vypočítané odčítaním 2[GSSG] od celkového glutatiónu. (Müller a kol. 2016)

    Expresia ľudského mAspAT v E. coli pomocou ultrazvukového homogenizátora

    Ultrazvukový disruptor buniek UP400St (400W) na extrakciu intracelulárnej hmoty (napr. proteíny, organely, DNA, RNA atď.)Jediná kolónia E. coli BL21 (DE3) obsahujúca expresný vektor v 30 ml média Luria-Bertani (LB) obsahujúceho 100 μg/ml ampicilínu a potom kultivovaná pri 37 °C až do optickej hustoty (OD600) dosiahla 0,6. Bunky boli odobraté centrifugáciou pri 4 000 × g počas 10 minút a resuspendované v 3 l čerstvého LB média obsahujúceho 100 μg/ml ampicilínu.
    Následne bola expresia proteínu indukovaná 1 mM izopropyl β-ᴅ-1-tiogalaktopiranozidom (IPTG) počas 20 hodín pri 16 °C. Bunky boli odobraté centrifugáciou pri 8 000 × g počas 15 minút a premyté tlmivým roztokom A (20 mM NaH2PO4, 0,5 M NaCl, pH 7,4). Z 3 l kultúry sa získalo približne 45 g (mokrá hmotnosť) buniek. Po odstreďovaní boli bunkové pelety resuspendované v 40 ml (pre 1 l kultúru) ľadovo studeného extrakčného pufra A a lyzované ultrazvukom pri ľadovej teplote pomocou ultrazvukového drviča buniek Hielscher UP400St. Lýza buniek sa odstredila pri 12 000 otáčkach za minútu počas 15 minút, aby sa oddelili rozpustné (supernatant) a vyzrážané (pelety) frakcie. (Jiang et al. 2015)
     



    Fakty, ktoré stoja za to vedieť

    E. coli

    Escherichia coli (E. coli) je gramnegatívna, fakultatívne anaeróbna, tyčinkovitá koliformná baktéria rodu Escherichia, ktorá sa bežne vyskytuje v dolnom čreve teplokrvných organizmov (endotermy). Existuje veľké množstvo kmeňov E. coli (alebo podtypov) s rôznymi vlastnosťami. Väčšina kmeňov E. coli je pre človeka neškodná, napr. kmene B a K-12, ktoré sa bežne používajú na výskumné aplikácie v laboratóriách. Niektoré kmene sú však škodlivé a môžu spôsobiť vážne ochorenie.
    E. coli hrá dôležitú úlohu v modernom biologickom inžinierstve a priemyselnej mikrobiológii, pretože s baktériami sa dá ľahko manipulovať. Bežné laboratórne aplikácie, ktoré často zahŕňajú použitie E. coli, napr. na vytvorenie rekombinantnej deoxyribonukleovej kyseliny (DNA) alebo na pôsobenie ako modelový organizmus.
    E. coli je veľmi všestranný hostiteľ na produkciu heterológnych proteínov a na produkciu rekombinantných proteínov v E. coli sú k dispozícii rôzne expresné systémy proteínov. Pomocou plazmidov, ktoré umožňujú vysokú úroveň expresie proteínu, je možné do baktérií zaviesť gény, čo umožňuje produkovať takéto proteíny vo veľkých množstvách v priemyselných fermentačných procesoch.
    E. coli sa používajú ako bunkové továrne na výrobu inzulínu. Ďalšie aplikácie zahŕňajú použitie modifikovaných buniek E. coli na vývoj a výrobu vakcín a imobilizovaných enzýmov, na výrobu biopalív, ako aj na bioremediáciu.
    Kmeň K-12 je mutantná forma E. coli, ktorá nadmerne exprimuje enzým alkalickú fosfatázu (ALP). K tejto mutácii dochádza v dôsledku defektu génu, ktorý neustále kóduje enzým. Ak gén produkuje produkt bez akejkoľvek inhibície, je to známe ako konštitutívna aktivita. Táto špecifická mutantná forma sa používa na izoláciu a čistenie enzýmu ALP.
    Baktérie E. coli sú tiež široko používané ako bunkové továrne. Umelo vytvorené mikróby (napr. baktérie) a rastlinné bunky možno použiť ako takzvané bunkové továrne. Tieto geneticky modifikované bunky produkujú molekuly, chemikálie, polyméry, proteíny a ďalšie látky, ktoré sa používajú napríklad vo farmaceutickom, potravinárskom a chemickom priemysle. Na uvoľnenie molekúl produkovaných vo vnútri takýchto bioinžinierskych buniek je ultrazvuková lýza bežnou metódou na narušenie bunkových stien a prenos cieľových látok do okolitej kvapaliny. Prečítajte si viac o lýze bioinžinierskych buniek!

    Ultrazvukové strihanie DNA

    Ultrazvukové šmykové sily sú bežne používanou metódou na uvoľňovanie molekúl, organel a proteínov z vnútra bunky, ako aj na rozbitie vlákien DNA na kúsky. Akustická kavitácia rozbíja bunkové steny a membrány, aby extrahovala DNA z buniek a vytvorila fragmenty asi 600 – Dĺžka 800 bp, čo je ideálne na analýzu.
    Kliknite sem a dozviete sa viac o ultrazvukových homogenizátoroch na fragmentáciu DNA!

    Literatúra / Referencie


    Vysoko výkonné ultrazvuky! Sortiment produktov Hielscher pokrýva celé spektrum od kompaktného laboratórneho ultrazvuku cez stolové jednotky až po plne priemyselné ultrazvukové systémy.

    Spoločnosť Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratórium do priemyselná veľkosť.

    Radi prediskutujeme váš proces.

    Let's get in contact.