Chuẩn bị siêu âm mẫu C. elegans
C. elegans, một loại giun tròn, là một sinh vật mô hình được sử dụng rộng rãi trong sinh học. Chuẩn bị mẫu trước khi phân tích đòi hỏi phải ly giải, chiết xuất protein và lipid cũng như phân mảnh RNA, có thể được thực hiện một cách đáng tin cậy thông qua sonication. Chất gây rối loạn tế bào siêu âm là thiết bị đáng tin cậy, tinh vi và dễ sử dụng để chuẩn bị nhanh các mẫu C. elegans.
Chuẩn bị siêu âm mẫu C. elegans
C. elegans là giun tròn, được sử dụng rộng rãi trong các phòng thí nghiệm nghiên cứu để điều tra bộ gen, sinh học phát triển và bệnh tật. Nhiều gen trong bộ gen của C. elegans có các đối tác chức năng ở người. Qua đó, giun tròn là một mô hình vô cùng hữu ích cho các bệnh ở người. Các ưu điểm khác cho việc sử dụng rộng rãi C. elegans là canh tác dễ dàng và rẻ tiền trên các đĩa có chứa vi khuẩn (ví dụ: E. coli), tính minh bạch, xử lý thuận tiện, cũng như khả năng đông lạnh và lưu trữ giun trong thời gian dài hơn.
Phân tích protein và lipid là thủ tục thường xuyên trong phòng thí nghiệm và chuẩn bị mẫu siêu âm là phương pháp được thiết lập để lyse tuyến trùng C. elegans trong mọi giai đoạn phát triển (tức là phôi, ấu trùng L1-L4, trưởng thành). Vì C. elegans cũng được sử dụng làm hệ thống biểu hiện protein để biểu hiện quá mức các protein mục tiêu, nên cần có một phương pháp ly giải và chiết xuất protein đáng tin cậy, có thể tái tạo, mang lại năng suất protein cao. Hệ thống phá vỡ và khai thác tế bào siêu âm có sẵn như là homogenizers loại thăm dò và như ultrasonicators đa mẫu. Phục vụ cho việc chuẩn bị mẫu thuận tiện và tất cả các loại số kích thước mẫu, Hielscher Ultrasonics có sự phá vỡ tế bào siêu âm lý tưởng cho thủ tục phòng thí nghiệm của bạn.
- Chuẩn bị homogenates giun
- Protein extraction
- Chiết xuất lipid
- Định lượng protein
- Immunoprecipitation
- Western Blotting
- RNA extraction
- Enzymatic Assays
LọTweeter Đơn vị chuẩn bị đa mẫu cho sonication đồng thời của 10 ống nghiệm.
Giao thức siêu âm cho C. elegans gián đoạn và ly giải
Siêu âm đồng nhất và ly giải C. elegans và khai thác protein và lipid tiếp theo có thể được thực hiện bằng cách sử dụng các thủ tục khác nhau bằng cách sử dụng các bộ đệm đồng nhất và ly giải khác nhau, v.v. Tất cả các giao thức ly giải đều có điểm chung là các mẫu phải được giữ liên tục trên đá để ngăn chặn sự thoái hóa protein. Dưới đây, chúng tôi trình bày cho bạn một số giao thức ly giải và chiết xuất siêu âm đáng tin cậy và nhanh chóng để chuẩn bị các mẫu C. elegans chứa protein hoặc lipid chất lượng cao.
Ưu điểm của siêu âm C. elegans Lysis
- Đáng tin cậy
- có thể tái sản xuất
- kiểm soát nhiệt độ chính xác
- Kiểm soát quy trình đáng tin cậy
- Phương pháp nhẹ nhàng
- Dễ dàng áp dụng
- an toàn
Khai thác protein siêu âm từ C. elegans mẫu
Ly giải siêu âm và chiết xuất protein của giun C. elegans có thể được thực hiện bằng các giao thức khác nhau. Dưới đây chúng tôi trình bày cho bạn một vài giao thức ly giải nhanh chóng và đáng tin cậy cho kết quả chiết xuất protein có thể tái tạo.
Chuẩn bị nhanh chóng chiết xuất tế bào từ giun C. elegans bằng cách sonication
Với giao thức sau đây, bạn có thể chuẩn bị C. elegans lysates trong vòng chưa đầy 30 phút.
Bộ sưu tập C. elegans
Chọn giun C. elegans mong muốn vào nước muối đệm phốt phát ống 1,5ml (PBS) hoặc rửa sạch từ đĩa với PBS 1,5ml. Máy ly tâm ở tốc độ 1 phút ở 2000 vòng / phút để viên. Giữ các mẫu mọi lúc trên đá.
Sau đó, rửa giun hai lần bằng PBS.
Sau đó, rửa giun hai lần bằng ddH2O.
Đình chỉ giun trong ít nhất 500ul bộ đệm đồng nhất (HB). Các mẫu giun hiện đã sẵn sàng để ly giải siêu âm.
Để có chất lượng chiết xuất protein cao hơn, bạn có thể muốn giảm ô nhiễm vi khuẩn bằng cách rửa giun trong 5 phút mỗi lần trong PBS và nước siêu tinh khiết, vô trùng (ddH2O) hoặc thực hiện nổi sucrose. Giữ các mẫu giun liên tục trên băng.
Siêu âm C. elegans Lysis Protocol
- Hãy chắc chắn rằng bạn chuẩn bị ultrasonicator trả trước để homogenizer siêu âm đã sẵn sàng để sử dụng (đầu dò gắn kết, chương trình sonication cài đặt trước).
- Đối với C. elegans lysis với UP200St hoặc UP200Ht, siêu âm nên được thực hiện bằng cách sử dụng một microtip (ví dụ, đầu dò 2mm S26d2; xem hình bên trái) ở biên độ 40% trong 1 giây với 30 giây tạm dừng ở giữa. 5 chu kỳ sonication cho mỗi 1 giây với 30 giây tạm dừng là lý tưởng cho C. elegans lysis. Nếu bạn thực hiện ly giải lần đầu tiên, bạn có thể kiểm tra tiến trình ly giải trong các aliquots nhỏ của mẫu sau mỗi xung bằng kính hiển vi.
- Quá trình ly giải được hoàn thành thành công khi giun bị gián đoạn. Quá sonication dẫn đến vỡ hạt nhân và trở nên rõ ràng khi mẫu bị nhớt hoặc bọt. Để ngăn chặn sự xuống cấp của mẫu, hãy sử dụng nhiều xung hơn nếu cần. Không tăng thời gian của mỗi chu kỳ xung siêu âm để có được chiết xuất protein chất lượng cao.
- Làm sạch lysate tế bào bằng cách ly tâm giun siêu âm ở tốc độ 14.000 vòng / phút trong 10 phút ở 4ºC.
- Sau đó, chuyển supernatant vào một ống tươi và chuẩn bị cho kết tủa miễn dịch hoặc các xét nghiệm khác.
Nếu ultrasonicator của bạn được stand-mounted, đặt bồn tắm nước đá với ống mẫu của bạn dưới đầu dò siêu âm và chèn đầu dò siêu âm vào ống 1,5ml.
Lưu ý đối với đệm đồng nhất: Chuẩn bị đệm đồng nhất cho giao thức ly giải siêu âm ở trên như sau:
- 15 mM Hepes pH 7,6 – 15 ml 0,5 M
- 10 mM KCl – 2,5 ml 2 M
- 1,5 mM MgCl2 – 0.75 ml 1 M
- 0.1 mM EDTA – 100 ul 0,5 M
- 0.5 mM EGTA – 2,5 ml 0,1 M
- 44 mM Sucrose – 14,7 ml 50%
- Thêm ngay trước khi sử dụng: 1mM DTT – 1000x của 1M
- cộng với một chất ức chế protease
Ly giải thông lượng cao của C. elegans trong các tấm 96 giếng bằng cách sử dụng UIP400MTP Plate Sonicator
C. elegans Lysis (tuyến trùng trưởng thành)
UIP400MTP biên độ 80%, 20 chu kỳ (mỗi chu kỳ sonication: 30 giây BẬT, 30 giây TẮT)
Bộ đệm ly giải:
- Lựa chọn 1) 4% SDS, 0,1 M Tris / HCl pH 8,0, 1 mM EDTA
- Lựa chọn 2) cho kết tủa đồng miễn dịch (co-IP): 10 mM Tris HCl (pH 7,5), 150 mM NaCl, 0,5 mM EDTA, 0,5% NP-40 (Cocktail ức chế proteinase hoàn chỉnh)
Phân mảnh DNA thông lượng cao
C. elegans (tuyến trùng trưởng thành) DNA 200-300bp: UIP400MTP sonicator tấm – đặt biên độ 80%, 30 xung – mỗi lần bật 30 giây, tắt 30 giây
UIP400MTP Sonicator tấm để chuẩn bị mẫu thông lượng cao đồng đều sonicates mẫu trong đa giếng, tấm microtiter và tấm 96 giếng
Ly giải siêu âm của C. elegans cho các xét nghiệm thanh lọc ái lực định lượng
Phôi C. elegans (∼2 triệu mỗi bản sao) được thu hoạch mới trong bộ ba sinh học bằng cách tẩy trắng lưỡng tính non và sonicated trên băng (chu kỳ: 0,5 giây, biên độ: 40–45%, 5 nét/phiên, 5 phiên, khoảng cách giữa các phiên: 30 giây; Bộ xử lý siêu âm UP200S với micro-tip S26d2 (Hielscher Ultrasonics GmbH)) trong dung dịch đệm ly giải (tổng thể tích: ∼600 μl; 50 mm Tris-HCl, pH 7,4, 100 mm KCl, 1 mm MgCl2, 1 mm EGTA, 1 mm DTT, 10% glycerol, hỗn hợp chất ức chế protease, 0,1% Nonidet P-40 Thay thế). Sau khi sonication, Nonidet P-40 Substitute được thêm vào 1% và lysate được ủ với vòng quay đầu qua đuôi ở 4 ° C trong 30 phút, tiếp theo là ly tâm ở 20.000 × g trong 20 phút ở 4 ° C. Lysate đã được làm sạch sau đó được hút mà không làm xáo trộn lớp lipid trên và chia làm đôi thành các hạt agarose chống GFP hoặc các hạt kiểm soát bị chặn (40-50 μl). Sau khi quay đầu qua đuôi ở 4 ° C trong 60–90 phút, các hạt được rửa một lần bằng dung dịch đệm ly giải có chứa 0,1% Nonidet P-40 Substitute, sau đó là hai lần giặt trong đệm I (25 mm Tris-HCl, pH 7,4, NaCl 300 mm, 1 mm MgCl2) hoặc dung dịch đệm II (1 mm Tris-HCl, pH 7,4, 150 mm NaCl, 1 mm MgCl2) hoặc cả hai. Đối với kéo xuống GFP: MBK-2, hai thí nghiệm riêng biệt đã được thực hiện bằng cách sử dụng các điều kiện giặt khác nhau. Protein được pha loãng bằng cách lắc quỹ đạo trong 50 μl urê 6 m / 2 M thiourea ở nhiệt độ phòng. Đối với các thí nghiệm kéo xuống MBK-1::GFP, protein được pha loãng hai lần bằng cách lắc trong 50μl guanidinium clorua 8 m ở 90 ° C, sau đó là kết tủa ethanol. Các mẫu protein Eluted sau đó được tiêu hóa trong dung dịch.
(xem Chen và cộng sự, 2016)
The sonotrode MTP-24-8-96 has eight ultrasonic probes for the sonication of the wells of microtiter plates.
Siêu âm Worm Homogenization và ly giải
Đối với quy trình ly giải C.elegans và chiết xuất protein, 30.000 nemotodes của giai đoạn liên quan đã được thu thập trên mỗi mẫu và rửa trong S-basal lạnh, cô đặc bằng cách ly tâm ở 1500 vòng / phút trong 2 phút, rửa sáu lần bằng S-basal lạnh để loại bỏ vi khuẩn còn sót lại, sau đó được lưu trữ trên đá cho đến khi sẵn sàng để sử dụng. Để chiết xuất protein, giun trưởng thành được phép tạo thành một viên nén nhỏ gọn sau lần rửa cơ bản S cuối cùng. Viên giun sau đó được lơ lửng trong 1 ml dung dịch đệm chiết lạnh [20 mM kali phosphate, pH 7,4, 2mM EDTA, 1% Triton-X-100, chất ức chế protease (Sigma P2714)] và xử lý ngay lập tức.
∼30.000 con giun trưởng thành gravid (tương ứng với ∼100 mg trọng lượng ướt), được sonicated trên băng bằng cách sử dụng một ultrasonicator loại đầu dò (ví dụ UP50H với microtip MS2) ở biên độ 40% trong 10 chu kỳ 3 giây trên, 30 giây, trong 1 ml đệm chiết lạnh đá. (xem Baskharan et al. 2012)
Khai thác lipid siêu âm từ C. elegans
Trong lipidomics, một nhánh của chất chuyển hóa, bổ sung lipid của các hệ thống sinh học được đặc trưng và phân tích. C. elegans được sử dụng rộng rãi trong lipidomics để điều tra sự tương tác của lipid chuyển hóa và ảnh hưởng của chúng đối với sức khỏe và tuổi thọ.
Siêu âm ly giải và khai thác được sử dụng để giải phóng lipid như sphingolipids từ phôi C. elegans, ấu trùng và giun trưởng thành. Ultrasonication được sử dụng để chuẩn bị giun homogenates và sau đó để trích xuất lipid từ mẫu.
Giao thức khai thác lipid siêu âm từ C. elegans
Làm tan viên C. elegans trên đá và treo lại với 0,5 ml siêu nước.
Sonicate các mẫu C. elegans trong ống nghiệm 1,5mL, trong khi vẫn giữ các mẫu liên tục trên băng.
Sonication có thể được thực hiện bằng cách sử dụng một đầu dò-ultrasonicstor như UP200Ht, đơn vị chuẩn bị mẫu siêu âm LọTweeter (sonication đồng thời của 10 mẫu) hoặc UIP400MTP (đối với sonication của các tấm đa giếng như tấm 96 giếng). Đối với ly giải siêu âm với UP200Ht sử dụng đầu micro-tip S26d2. Đặt trước chế độ chu kỳ siêu âm trong menu kỹ thuật số. Đặt biên độ thành 10% và chế độ chu kỳ sonication của 2 giây xung 20 chu kỳ với thời gian tạm dừng 30 giây giữa mỗi lần nổ xung siêu âm.
Chuyển các supernatants vào ống thủy tinh có nắp vặn.
Thực hiện chiết Folch bằng cách thêm 1 ml siêu nước vào mỗi ống thủy tinh, tiếp theo là thêm 6 ml hỗn hợp chloroform / metanol (tỷ lệ = 2: 1) vào mỗi ống thủy tinh.
Xoáy mỗi ống thủy tinh trong 30 giây trong 4 lần.
Máy ly tâm các ống ở 1.258 x g trong 15 phút (Eppendorf, 5810 R) để tăng cường hơn nữa khả năng tách pha.
Chuyển phần kỵ nước dưới vào ống thủy tinh sạch bằng pipet Pasteur thủy tinh.
Làm khô phần kỵ nước thấp hơn dưới dòng nitơ trong thiết bị bay hơi nitơ.
Bảo quản viên nén khô trong tủ đông -80 ° C cho đến khi sử dụng.
Chuẩn bị siêu âm của giun lysates
Giun lysate: Giun giai đoạn L4 được thu hoạch và rửa ba lần bằng dung dịch đệm M9 (42,26 mM Na2HPO4, 22,04 mM KH2PO4, 85,56 mM NaCl và 0,87 mM MgSO4) để loại bỏ tất cả vi khuẩn. Sau khi loại bỏ càng nhiều càng tốt dung dịch đệm M9, giun được tái lơ lửng trong dung dịch đệm ly giải: 50 mM HEPES, 50 mM KCl, 1mM EDTA, 1mM EGTA, 5 mM phosphate β-glycerol, 0,1% (v/v) Triton X-100, 50 mM natri florua, 1 mM natri orthovanadate, 5 mM natri pyrophosphate, 0,2 mM phenylmethanesulfonylfluoride và chất ức chế protease. Giun được đông lạnh trong nitơ lỏng và rã đông ở 37 ° C trong ba lần, sau đó giun được sonicated trên đá khô với một đơn vị VialTweeter siêu âm để chuẩn bị đồng thời 10 ống mẫu. Sonication được thực hiện ở biên độ 50% trong 10 chu kỳ 2 giây với 30 giây tạm dừng giữa các vụ nổ sonication. Sau đó, các mẫu được ly tâm ở 12000 vòng / phút ở 4 ° C trong 15 phút. Supernatant được thu thập và bảo quản ở -70 ° C. Một aliquot đã được sử dụng để định lượng protein bằng xét nghiệm Bradford.
Xác định tổng glutathione, GSH và GSSG: Để định lượng glutathione, lysate và xác định được thực hiện trong cùng một ngày. Ấu trùng L4 ăn glucose và kiểm soát được thu hoạch và rửa bằng đệm M9 ba lần. Sau khi loại bỏ càng nhiều càng tốt bộ đệm M9, giun được treo lại trong axit metaphosphoric lạnh như băng (5% w / v), sau đó giun được sonicated trong băng với VialTweeter siêu âm ở biên độ 50% trong mười chu kỳ sonication 2 giây với 30 giây tạm dừng giữa mỗi chu kỳ. Sau đó, ly tâm ở 12000 vòng / phút ở 4 ̊C trong 15 phút.
(xem Alcántar-Fernández và cộng sự, 2018)
C. elegans Chuẩn bị mẫu trước khi kết tủa miễn dịch và thấm phương Tây
Tóm lại, đối với chiết xuất phôi, ấu trùng C. elegans L1 được nuôi cấy trong môi trường nuôi cấy S-medium lỏng quy mô lớn đến tuổi trưởng thành. Phôi được thu thập bằng phương pháp tẩy trắng tiêu chuẩn và lơ lửng trong dung dịch đệm ly giải (50 mM Tris, pH 7,5, 100 mM KCl, 1 mM EDTA, 1 mM MgCl2, 8,7% glycerol, 0,05% NP-40, 1�� và 1��� Phosphatase Inhibitor Cocktail I và II), nhanh chóng đông lạnh trong nitơ lỏng, và lysed bởi sự gián đoạn tế bào siêu âm bằng cách sử dụng một ultrasonicator với microtip như UP200Ht với S26d2 cho 10 xung trên 10 giây ở biên độ 30%. Nếu một số lượng lớn hơn các mẫu phải được chuẩn bị siêu âm LọTweeter hoặc UIP400MTP MultiSample-Ultrasonicator cho các tấm tốt được khuyến khích. Sau khi sonication, chiết xuất đã được làm sạch trước bằng cách ly tâm ở 30.000g trong 20 phút ở 4 ° C. Chiết xuất đã được làm sạch trước (300μg tổng protein) được ủ với 40μg kháng thể tinh khiết ái lực chống CDC-25.1 (nghiên cứu này) liên kết chéo với protein A-agarose, hoặc theo đối chứng, một lượng globulin miễn dịch thỏ (Ig) G tương tự liên kết ngang với protein A-agarose đã được sử dụng trong tổng thể tích 200μl dung dịch đệm ly giải chứa 1% NP-40, bao gồm trong đó làm giảm liên kết không đặc hiệu của protein với ma trận. Các mẫu được xoay trong 1 giờ ở 4 ° C, các hạt được rửa ba lần bằng dung dịch đệm ly giải và pha loãng với 30μl glycine / HCl và 200 mM NaCl, pH 2,2. Sau khi kết tủa miễn dịch, eluat được pha loãng trong 30μ�l dung dịch đệm mẫu SDS, được làm nóng đến 95°C trong 4 phút, và thường là 3% tổng số cho đầu vào và 30% cho eluates được áp dụng cho SDS-PAGE, sau đó là Western blotting với kháng thể kháng CDC-25.1 (1:400), anti-LIN-23 (1:750), anti-ubiquitin (1:1000), kháng GSK3��� (1:500) hoặc kháng thể kháng kháng thể kháng kháng β-actin (1:2000). Khi các chất chiết xuất không bị kết tủa miễn dịch, cùng một lượng protein tổng số có nguồn gốc từ các chất chiết xuất đó đã được lơ lửng trong bộ đệm mẫu SDS, được làm nóng đến 95 ° C, sau đó áp dụng trực tiếp cho SDS-PAGE và được phân tích bằng phương Tây. (xem Segref và cộng sự 2020)
Siêu âm tế bào phá vỡ UP200St với đầu micro-tip S26d2 để ly giải và chiết xuất protein
Ly giải siêu âm dưới sự kiểm soát nhiệt độ Prescise
Việc kiểm soát nhiệt độ chính xác và đáng tin cậy là rất quan trọng khi xử lý các mẫu sinh học. Nhiệt độ cao bắt đầu sự thoái hóa protein do nhiệt trong các mẫu.
Như tất cả các kỹ thuật chuẩn bị mẫu cơ học, sonication tạo ra nhiệt. Tuy nhiên, nhiệt độ của các mẫu có thể được kiểm soát tốt khi sử dụng VialTweeter. Chúng tôi cung cấp cho bạn các tùy chọn khác nhau để theo dõi và kiểm soát nhiệt độ của các mẫu của bạn trong khi chuẩn bị chúng với VialTweeter và VialPress để phân tích.
- Theo dõi nhiệt độ mẫu: Bộ xử lý siêu âm UP200St, điều khiển VialTweeter, được trang bị phần mềm thông minh và cảm biến nhiệt độ có thể cắm được. Cắm cảm biến nhiệt độ vào UP200St và lắp đầu của cảm biến nhiệt độ vào một trong các ống mẫu. Thông qua màn hình cảm ứng màu kỹ thuật số, bạn có thể đặt trong menu của UP200St một phạm vi nhiệt độ cụ thể cho sonication mẫu của bạn. Ultrasonicator sẽ tự động dừng khi đạt đến nhiệt độ tối đa và tạm dừng cho đến khi nhiệt độ mẫu giảm xuống giá trị thấp hơn của ∆ nhiệt độ cài đặt. Sau đó, sonication bắt đầu tự động một lần nữa. Tính năng thông minh này ngăn chặn sự xuống cấp do nhiệt.
- Khối VialTweeter có thể được làm mát trước. Đặt khối VialTweeter (chỉ sonotrode mà không có đầu dò!) vào tủ lạnh hoặc tủ đông để làm mát trước khối titan giúp trì hoãn sự gia tăng nhiệt độ trong mẫu. Nếu có thể, bản thân mẫu cũng có thể được làm lạnh trước.
- Sử dụng đá khô để làm mát trong quá trình sonication. Sử dụng một khay nông chứa đầy đá khô và đặt VialTweeter lên đá khô để nhiệt có thể nhanh chóng tiêu tan.
Tìm bộ phá vỡ tế bào siêu âm tối ưu cho ứng dụng ly giải của bạn
Hielscher Ultrasonics là nhà sản xuất lâu năm có kinh nghiệm của hiệu suất cao tế bào siêu âm phá vỡ và homogenizers cho các phòng thí nghiệm, băng ghế dự bị và hệ thống quy mô công nghiệp. Kích thước nuôi cấy tế bào vi khuẩn của bạn, mục tiêu nghiên cứu hoặc sản xuất của bạn và khối lượng tế bào để xử lý mỗi giờ hoặc ngày là những yếu tố cần thiết để tìm ra chất phá vỡ tế bào siêu âm phù hợp cho ứng dụng của bạn.
Hielscher Ultrasonics cung cấp các giải pháp khác nhau cho sonication đồng thời của đa mẫu (lên đến 10 lọ) cũng như các mẫu khối lượng (tức là, tấm microtiter / tấm 96-well), ultrasonicator phòng thí nghiệm loại thăm dò cổ điển với mức công suất khác nhau từ 50 đến 400 watt để bộ vi xử lý siêu âm công nghiệp đầy đủ với lên đến 16.000watts mỗi đơn vị cho sự gián đoạn tế bào thương mại và khai thác protein trong sản xuất lớn. Tất cả các ultrasonicators Hielscher được xây dựng cho hoạt động 24/7/365 dưới tải đầy đủ. Mạnh mẽ và đáng tin cậy là các tính năng cốt lõi của các thiết bị siêu âm của chúng tôi.
Tất cả các homogenizers siêu âm kỹ thuật số được trang bị phần mềm thông minh, màn hình cảm ứng màu và giao thức dữ liệu tự động, mà làm cho các thiết bị siêu âm thành một công cụ làm việc thuận tiện trong phòng thí nghiệm và các cơ sở sản xuất.
Hãy cho chúng tôi biết, loại tế bào nào, thể tích nào, tần suất nào và với mục tiêu nào bạn phải xử lý các mẫu sinh học của mình. Chúng tôi sẽ giới thiệu cho bạn chất phá vỡ tế bào siêu âm phù hợp nhất cho các yêu cầu quá trình của bạn.
Bảng dưới đây cung cấp cho bạn một dấu hiệu về khả năng xử lý gần đúng của các hệ thống siêu âm của chúng tôi từ homogenizers cầm tay nhỏ gọn và MultiSample Ultrasonicators để bộ vi xử lý siêu âm công nghiệp cho các ứng dụng thương mại:
| Khối lượng hàng loạt | Tốc độ dòng chảy | Thiết bị được đề xuất |
|---|---|---|
| Tấm 96 giếng / microtiter | N.A. | UIP400MTP |
| 10 lọ à 0,5 đến 1,5mL | N.A. | VialTweeter tại UP200St |
| 0.01 đến 250mL | 5 đến 100ml / phút | UP50H |
| 0.01 đến 500mL | 10 đến 200ml / phút | UP100H |
| 10 đến 2000mL | 20 đến 400ml / phút | UP200Ht, UP400ST |
| 0.1 đến 20L | 0.2 đến 4L / phút | UIP2000hdT |
| 10 đến 100L | 2 đến 10L / phút | UIP4000hdt |
| N.A. | 10 đến 100L / phút | UIP16000 |
| N.A. | Lớn | Cụm UIP16000 |
Liên hệ với chúng tôi! / Hãy hỏi chúng tôi!
Hielscher Ultrasonics sản xuất homogenizers siêu âm hiệu suất cao cho các ứng dụng trộn, phân tán, nhũ tương hóa và khai thác trên phòng thí nghiệm, thí điểm và quy mô công nghiệp.
Văn học / Tài liệu tham khảo
- Chen J.-X; Cipriani P.G.; Mecenas D.; Polanowska J.; Piano F.; Gunsalus K.C.; Selbach M. (2016): In Vivo Interaction Proteomics in Caenorhabditis elegans Embryos Provides New Insights into P Granule Dynamics. Molecular & Cellular Proteomics 15.5; 2016. 1642-1657.
- Jonathan Alcántar-Fernández, Rosa E. Navarro, Ana María Salazar-Martínez, Martha Elva Pérez-Andrade, Juan Miranda-Ríos (2018): Caenorhabditis elegans respond to high-glucose diets through a network of stress-responsive transcription factors. PLoS One 13(7); 2018.
- Segref, A.; Cabello, J.; Clucas, C.; Schnabel, R.; Johnstone I.L. (2010): Fate Specification and Tissue-specific Cell Cycle Control of the Caenorhabditis elegans Intestine. Molecular Biology of the Cell Vol. 21, 2010. 725–738.
- Henderson S.T., Bonafe M., Johnson T.E. (2006): daf-16 protects the nematode Caenorhabditis elegans during food deprivation. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2006; 61:444–60.
Sự thật đáng biết
Caenorhabditis elegans
C. elegans là một tuyến trùng trong suốt sống tự do (giun tròn) dài khoảng 1 mm, ăn vi khuẩn (ví dụ E. coli) và có vòng đời tương đối ngắn. Ở 20 °C, chủng C. elegans (N2) trong phòng thí nghiệm có tuổi thọ trung bình khoảng 2-3 tuần và thời gian tạo từ 3 đến 4 ngày. Khi C. elegans được trồng với số lượng lớn, có thể dễ dàng thực hiện trong điều kiện phòng thí nghiệm được kiểm soát chính xác, chúng có thể dễ dàng được sàng lọc nguyên tắc hoạt động của các loại thuốc mới cũng như tác dụng và tương tác của chúng trong các quá trình phân tử phức tạp trong bệnh ở người. Bộ gen ngắn, vòng đời ngắn và xử lý đơn giản trong môi trường phòng thí nghiệm làm cho C. elegans trở thành một sinh vật mô hình lý tưởng cho nghiên cứu như bộ gen, proteomics, sinh học phát triển, nghiên cứu bệnh, phát triển thuốc, v.v.
Giun Caenorhabditis elegans có thể là con đực hoặc lưỡng tính. Hermaphrodites có cả cơ quan sinh sản nam và nữ. Tuy nhiên, giun cái không tồn tại. Hermaphrodites có thể tự thụ tinh hoặc cũng có thể sinh sản với giun đực. C. elegans có thể sản xuất hơn 1.000 quả trứng mỗi ngày.
Vì C. elegans là một trong những sinh vật đơn giản nhất với hệ thần kinh, giun tròn được sử dụng từ năm 1963 như một sinh vật mô hình để nghiên cứu. Các tế bào thần kinh không bắn tiềm năng hành động và không biểu hiện bất kỳ kênh natri điện áp nào. Trong lưỡng tính, hệ thống này bao gồm 302 tế bào thần kinh mà mô hình đã được lập bản đồ toàn diện, trong cái được gọi là kết nối.
Nhiều gen trong bộ gen C. elegans có các đối tác chức năng ở người, điều này làm cho nó trở thành một mô hình cực kỳ hữu ích cho các bệnh ở người và ví dụ được sử dụng để nghiên cứu sinh học phát triển, lão hóa và các yếu tố ảnh hưởng đến tuổi thọ. Hơn nữa, đột biến C. elegans cung cấp mô hình cho nhiều bệnh ở người bao gồm rối loạn thần kinh (ví dụ như Alzheimer), bệnh tim bẩm sinh và bệnh thận.
Những yếu tố này làm cho C. elegans trở thành một mô hình có giá trị cao cho nhiều lĩnh vực nghiên cứu. Do đó, C. elegans là sinh vật đa bào đầu tiên được giải trình tự toàn bộ bộ gen. Bộ gen chứa khoảng 20.470 gen mã hóa protein. Khoảng 35% gen của C. elegans có sự tương đồng của con người. Đáng chú ý, gen người đã được chứng minh nhiều lần để thay thế tương đồng C. elegans của họ khi được đưa vào C. elegans. Ngược lại, nhiều gen C. elegans có thể hoạt động tương tự như gen động vật có vú.
Tuổi thọ của C. elegans là khoảng 3 tuần và bao gồm sáu giai đoạn sống: phôi thai (giai đoạn trứng), bốn giai đoạn ấu trùng (L1 đến L4) và giai đoạn trưởng thành. Tuyến trùng nở ra từ trứng dưới dạng ấu trùng L1 bao gồm 560 tế bào. Tăng trưởng trong mỗi giai đoạn ấu trùng xảy ra do phân chia tế bào và phì đại tế bào. Lột xác biểu bì chấm dứt từng giai đoạn ấu trùng. Nếu điều kiện môi trường khắc nghiệt báo hiệu cho giun đang phát triển rằng các điều kiện không có khả năng hỗ trợ khả năng sinh sản trưởng thành, C. elegans có thể thay đổi sự phát triển của nó và tạo thành giai đoạn ấu trùng L3 thay thế, nơi ấu trùng đi vào giai đoạn dauer. Ở trạng thái này, động vật cực kỳ chịu được căng thẳng và sống lâu và có thể tồn tại từ ba đến chín tháng. Ấu trùng Dauer tự cô lập mình khỏi nghịch cảnh bằng cách bịt kín cả khoang miệng và khoang hậu môn, thu nhỏ ruột và bật chương trình di truyền phụ thuộc daf-16 / FOXO, trong số những thứ khác, dẫn đến biểu hiện của lớp biểu bì đặc hiệu dauer. (xem Henderson và cộng sự, 2006)
Ấu trùng C. elegans Dauer
Ấu trùng Dauer là thuật ngữ chỉ ấu trùng tuyến trùng, bước vào giai đoạn phát triển thay thế. Thuật ngữ "ấu trùng Dauer" được sử dụng đặc biệt cho giun thuộc họ rhabditids bao gồm Caenorhabditis elegans. Từ "Dauer" có nguồn gốc từ Đức và có nghĩa là "thời lượng” theo nghĩa của “một khoảng thời gian". Ấu trùng Dauer đi vào một loại ứ đọng và có thể sống sót trong điều kiện khắc nghiệt. Nếu và khi ấu trùng bước vào giai đoạn dauer phụ thuộc vào điều kiện môi trường. Ấu trùng Dauer được nghiên cứu rộng rãi trong sinh học vì ấu trùng cho thấy khả năng phi thường để sống sót trong môi trường khắc nghiệt và sống trong thời gian dài. Ví dụ, ấu trùng C. elegans dauer có thể tồn tại đến bốn tháng, lâu hơn nhiều so với tuổi thọ trung bình của chúng khoảng ba tuần trong quá trình phát triển sinh sản bình thường.
Tổng quan về vòng đời C. elegans
C. elegans phát triển trong môi trường thuận lợi:
Caenorhabditis elegans (C. elegans) cho thấy sự tiến triển phát triển khác nhau trong điều kiện môi trường thuận lợi và không thuận lợi.
C. elegans đáp ứng với các điều kiện thuận lợi:
Trong điều kiện thuận lợi, giun tròn siêu nhỏ Caenorhabditis elegans (C. elegans) đi theo một con đường phát triển được xác định rõ. Tuyến trùng thường trải qua vòng đời khá nhanh khi điều kiện môi trường là tối ưu, thường ở nhiệt độ từ 15 ° C đến 20 ° C.
- Phát triển sinh sản: C. elegans bắt đầu vòng đời của nó như một phôi thai. Sau đó, nó tiến triển qua bốn giai đoạn ấu trùng riêng biệt, viết tắt là L1 đến L4.
- Giai đoạn trưởng thành: Sau khi hoàn thành bốn giai đoạn ấu trùng, C. elegans đạt đến giai đoạn trưởng thành chỉ trong 3 đến 5 ngày. Trong giai đoạn này, chúng có khả năng sinh sản và tiếp tục sống thêm 2 đến 3 tuần nữa, tùy thuộc vào các yếu tố môi trường.
C. elegans phản ứng với các điều kiện không thuận lợi:
Tuy nhiên, C. elegans là một sinh vật kiên cường và có thể thích nghi với các điều kiện bất lợi thông qua một quá trình gọi là sự hình thành dauer.
- Sự hình thành Dauer: Khi điều kiện môi trường trở nên không thuận lợi, chẳng hạn như quá đông, nguồn cung cấp thực phẩm hạn chế hoặc nhiệt độ cao, C. elegans có thể bước vào giai đoạn ấu trùng thứ ba bất thường được gọi là “dauer,” viết tắt là L3d.
- Dauer Survival: Ấu trùng Dauer thích nghi đặc biệt để tồn tại trong điều kiện khắc nghiệt. Chúng có thể sống trong vài tháng trong giai đoạn này, bảo tồn năng lượng và chịu được môi trường đầy thách thức.
Phục hồi trong môi trường thuận lợi:
Khía cạnh đáng chú ý của C. elegans là khả năng trở lại vòng đời bình thường khi điều kiện được cải thiện.
- Trở lại điều kiện thuận lợi: Khi ấu trùng C. elegans dauer gặp lại điều kiện thuận lợi, chẳng hạn như thức ăn dồi dào, mật độ quần thể thấp hơn và nhiệt độ thích hợp, chúng cảm nhận được sự thay đổi trong môi trường.
- Phục hồi và sinh sản: Để đáp ứng với những điều kiện được cải thiện này, ấu trùng dauer trải qua một quá trình gọi là “Phục hồi.” Trong quá trình phục hồi, chúng chuyển trở lại giai đoạn ấu trùng và cuối cùng trở thành người trưởng thành sinh sản với tuổi thọ bình thường.
Khả năng chuyển đổi giữa các giai đoạn phát triển để đáp ứng với điều kiện môi trường là một khía cạnh đặc biệt của sinh học C. elegans. Nó cho phép chúng tồn tại và sinh sản hiệu quả trong một loạt các điều kiện, làm cho chúng trở thành một sinh vật mô hình có giá trị cho nghiên cứu khoa học, đặc biệt là trong nghiên cứu về phát triển, di truyền học và lão hóa.