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Impianti ormonali? Scoprire la via di biosintesi della melatonina facendo uso di una tecnica del romanzo LC-MS

I ricercatori hanno inventato una tecnica analitica sensibile ed accurata per i sette metaboliti intermedi nella via di biosintesi della melatonina degli impianti. La ricerca, che è stata pubblicata nel giornale della ricerca pineale, descrive come queste vie sono regolamentate dallo stress ambientale.

I ricercatori hanno inventato una tecnica analitica sensibile ed accurata di LC-MS per i sette metaboliti nella via di biosintesi della melatonina dei tiri del riso.del_selenio | Shutterstock

Finora, i ricercatori hanno non potuti caratterizzare le fasi della via di biosintesi della melatonina dovuto una mancanza di tecniche sensibili e selettive. I sette composti intermedi sintetici nella via della melatonina sono altamente diversi sia in struttura che composizione, facenti lo sviluppo di singola tecnica che può analizzare tutti e sette le immenso che sfidano.

È affermato che la melatonina è compresa in parecchi trattamenti inerenti allo sviluppo in impianti e fornisce certo modulo della protezione contro lo stress ambientale. Tuttavia, nessuno sa come o perché questo accade.

La ricerca precedente ha indicato che la spettrometria di massa del ‐ di cromatografia a fase mobile liquida (ms del ‐ di LC), congiuntamente alle tecniche chimiche di diluizione dell'isotopo e di contrassegno, può migliorare la sensibilità e l'accuratezza dell'analisi di via della melatonina.

L'edilizia su questa comprensione, sul professor YE e sul gruppo dall'università di Wuhan ha sviluppato una tecnica altamente sensibile del ms del ‐ di LC che permette alla distribuzione di tutti e sette i composti intermedi della melatonina di essere analizzata in tiri e root del riso. Lo studio contribuisce alla comprensione della biosintesi della melatonina dell'impianto e come è modulato in risposta allo sforzo.

Preparato una tappa del campione

Il professor YE e colleghi ha sviluppato una strategia accurata per permettere all'analisi simultanea di sette metaboliti della melatonina dell'impianto:

  • Triptofano (Trp),
  • Triptamina (TAM),
  • un hydroxytryptophan di 5 ‐ (5HTP),
  • Serotonina (5HT),
  • Acetylserotonin del ‐ di N (NAS),
  • un methoxytryptamine di 5 ‐ (5MT),
  • e melatonina.

I loro usi di metodo una depurazione solida dispersiva dell'estrazione di fase del ‐ di punto (DSPE) del ‐ e cloruro dansilico (Cl del ‐ di DNS) che contrassegna accoppiati con LC-MS. A differenza di altre tecniche, questo metodo può altamente sensibile e individuare i cambiamenti in ciascuno dei metaboliti in risposta a cadmio abiotico (Cd), un fattore di sforzo ambientale.

I ricercatori hanno trovato che l'uso di DSPE, seguito dal nero di carbonio grafitizzato reagente (GCB) semplificato ed ottimizzato il trattamento del preparato del campione, mentre il contrassegno del DNS-Cl ha migliorato i risparmi di temi di ionizzazione dei metaboliti.

L'ultimo migliora la sensibilità dell'analisi di continuazione di LC-MS, sormontante l'emissione della separazione cromatografica difficile connessa con LC-MS tradizionale.

Due vie, una risposta di sforzo

Ci sono due vie biosintetiche importanti in questione nella sintesi della melatonina dell'impianto - via I e via II. Le due vie sono le stesse fino al punto di serotonina, in cui la via I continua via l'enzima ASTM1 a produrre 5-Methoxytryptamine (5MT) e la via II continua via SNAT1 a produrre N-acetylseratonin (NAT).

Facendo uso della loro tecnica altamente sensibile, i ricercatori potevano dimostrare quella via I domina in condizioni normali, mentre la via II è indotta in risposta allo sforzo cd. La via II poi governa la maggior parte di produzione della melatonina.

Per più ulteriormente provare questa variazione nella dominanza di via, i ricercatori hanno usato la PCR reale quantitativa di tempo del ‐ (qPCR) per riflettere i cambiamenti nell'espressione genica. Hanno osservato un aumento del popolare di 200 ‐ in ASTM1 nei tiri del riso e piantano la risposta allo sforzo, che ha fatto un backup la loro ricerca.

“Una riduzione drammatica„ della quantità del campione

Questi risultati, mentre inequivocabili, forniscono soltanto una comprensione rapida della base genetica dell'operazione di via. Ulteriore analisi della via della sintesi della melatonina sarà vitale se stiamo andando sfruttare questa via per l'agricoltura.

Sebbene gli studi precedenti abbiano proposto le vie, i meccanismi e le circostanze che favoriscono il loro inizio e/o dominanza sono rimanere poco chiari. Il lavoro del professor YE e colleghi ha avanzato questa comprensione, dimostrante la modulazione biosintetica della melatonina in risposta allo sforzo cd. Ulteriormente, la strategia proposta ha ridotto la massa dei campioni di pianta necessari per l'analisi a 10mg, che l'osservazione dei ricercatori “fornisce una riduzione drammatica delle quantità richieste del campione confrontate ai rapporti precedenti„.

Source:

Ye, T., et al. (2018). Metabolic analysis of the melatonin biosynthesis pathway using chemical labeling coupled with liquid chromatography‐mass spectrometry. Journal of Pineal Research. doi.org/10.1111/jpi.12531.

Hidaya Aliouche

Written by

Hidaya Aliouche

Hidaya is a science communications enthusiast who has recently graduated and is embarking on a career in the science and medical copywriting. She has a B.Sc. in Biochemistry from The University of Manchester. She is passionate about writing and is particularly interested in microbiology, immunology, and biochemistry.

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