Name: maldi-mass spectrometric imaging for the investigation of metabolites in medicago truncatula root nodules
Uploaded: 2014-03-05T17:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about MALDI-Mass Spectrometric Imaging for the Investigation of Metabolites in Medicago truncatula Root Nodules at JoVE.com

De auteurs willen graag Dr Jean-Michel Ane erkennen in de afdeling Agronomy op UW-Madison voor het verstrekken van Medicago truncatula monsters. Dit werk werd mede ondersteund door de financiering van de National Science Foundation (NSF) subsidie ​​CHE-0957784, de Universiteit van Wisconsin Graduate School en de Wisconsin Alumni Research Foundation (WARF) en Romnes Faculteit Research Fellowship-programma (LL). EG erkent een NSF Graduate Research Fellowship (DGE-1256259).

1. Instrumentatie <ol><li> MALDI-TOF/TOF MSI. Gebruik een massaspectrometer uitgerust met een MALDI bron voor de analyse van kleine moleculen (zie tabel van Materialen / Equipment). Voer acquisities in positieve of negatieve ionen-modus, afhankelijk van de te bepalen analyten. Geef een massabereik plaats en laat 500 laserschoten / vlek bij 50 um intervallen in zowel de x en y dimensies op het oppervlak van het monster ionen beelden te genereren. De raster breedte en het aantal laserschoten kan worden...

<ol>
	<li>Seeley, E. H., Schwamborn, K., Caprioli, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+of+Intact+Tissue+Sections:+Moving+beyond+the+Microscope.">Imaging of Intact Tissue Sections: Moving beyond the Microscope.</a> J. Biol. Chem. 286, 25459-25466 (2011).</li><li>van Hove, E. R. A., Smith, D. F., Heeren, R. M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+concise+review+of+mass+spectrometry+imaging.">A concise review of mass spectrometry imaging.</a> J. Chromatogr. A. 1217, 3946-3954 (2010).</li><li>Lietz, C. B., Gemperline, E., Li, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Qualitative+and+quantitative+mass+spectrometry+imaging+of+drugs+and+metabolites.">Qualitative and quantitative mass spectrometry imaging of drugs and metabolites.</a> Adv. Drug Deliv. Rev. 65, 1074-1085 (2013).</li><li>Ye, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MALDI+mass+spectrometry-assisted+molecular+imaging+of+metabolites+during+nitrogen+fixation+in+the+Medicago+truncatula-Sinorhizobium+meliloti+symbiosis.">MALDI mass spectrometry-assisted molecular imaging of metabolites during nitrogen fixation in the Medicago truncatula-Sinorhizobium meliloti symbiosis.</a> Plant J. 75, 130-145 (2013).</li><li>Ye, H., Gemperline, E., Li, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+vision+for+better+health:+mass+spectrometry+imaging+for+clinical+diagnostics.">A vision for better health: mass spectrometry imaging for clinical diagnostics.</a> Clin. Chim. Acta. 420, 11-22 (2013).</li><li>Wei, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metabolomics+and+Its+Practical+Value+in+Pharmaceutical+Industry.">Metabolomics and Its Practical Value in Pharmaceutical Industry.</a> Curr. Drug Metab. 12, 345-358 (2011).</li><li>Kobayashi, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Novel+Serum+Metabolomics-Based+Diagnostic+Approach+to+Pancreatic+Cancer.">A Novel Serum Metabolomics-Based Diagnostic Approach to Pancreatic Cancer.</a> Cancer Epidem. Biomar. 22, 571-579 (2013).</li><li>West, P. R., Weir, A. M., Smith, A. M., Donley, E. L. R., Cezar, G. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Predicting+human+developmental+toxicity+of+pharmaceuticals+using+human+embryonic+stem+cells+and+metabolomics.">Predicting human developmental toxicity of pharmaceuticals using human embryonic stem cells and metabolomics.</a> Toxicol. Appl. Pharm. 247, 18-27 (2010).</li><li>Spegel, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time-resolved+metabolomics+analysis+of+beta-cells+implicates+the+pentose+phosphate+pathway+in+the+control+of+insulin+release.">Time-resolved metabolomics analysis of beta-cells implicates the pentose phosphate pathway in the control of insulin release.</a> Biochem. J. 450, 595-605 (2013).</li><li>Pendyala, G., Want, E. J., Webb, W., Siuzdak, G., Fox, H. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biomarkers+for+neuroAIDS:+The+widening+scope+of+metabolomics.">Biomarkers for neuroAIDS: The widening scope of metabolomics.</a> J. Neuroimmune. Pharm. 2, 72-80 (2007).</li><li>Prell, J., Poole, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metabolic+changes+of+rhizobia+in+legume+nodules.">Metabolic changes of rhizobia in legume nodules.</a> Trends Microbiol. 14, 161-168 (2006).</li><li>Kutz, K. K., Schmidt, J. J., Li, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+situ+tissue+analysis+of+neuropeptides+by+MALDI+FTMS+in-cell+accumulation.">In situ tissue analysis of neuropeptides by MALDI FTMS in-cell accumulation.</a> Anal. Chem. 76, 5630-5640 (1021).</li><li>Stemmler, E. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-mass-resolution+direct-tissue+MALDI-FTMS+reveals+broad+conservation+of+three+neuropeptides+(APSGFLGMRamide,+GYRKPPFNGSIFamide+and+pQDLDHVFLRFamide)+across+members+of+seven+decapod+crustaean+infraorders.">High-mass-resolution direct-tissue MALDI-FTMS reveals broad conservation of three neuropeptides (APSGFLGMRamide, GYRKPPFNGSIFamide and pQDLDHVFLRFamide) across members of seven decapod crustaean infraorders.</a> Peptides. 28, 2104-2115 (2007).</li><li>Rubakhin, S. S., Churchill, J. D., Greenough, W. T., Sweedler, J. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Profiling+signaling+peptides+in+single+mammalian+cells+using+mass+spectrometry.">Profiling signaling peptides in single mammalian cells using mass spectrometry.</a> Anal. Chem. 78, 7267-7272 (1021).</li><li>Neupert, S., Predel, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mass+spectrometric+analysis+of+single+identified+neurons+of+an+insect.">Mass spectrometric analysis of single identified neurons of an insect.</a> Biochem. Bioph. Res. Co. 327, 640-645 (2005).</li><li>Caprioli, R. M., Farmer, T. B., Gile, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+imaging+of+biological+samples:+localization+of+peptides+and+proteins+using.">Molecular imaging of biological samples: localization of peptides and proteins using.</a> MALDI-TOF MS. Anal. Chem. 69, 4751-4760 (1997).</li><li>Baluya, D. L., Garrett, T. J., Yost, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+MALDI+matrix+deposition+method+with+inkjet+printing+for+imaging+mass+spectrometry.">Automated MALDI matrix deposition method with inkjet printing for imaging mass spectrometry.</a> Anal. Chem. 79, 6862-6867 (2007).</li><li>Hankin, J. A., Barkley, R. M., Murphy, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sublimation+as+a+method+of+matrix+application+for+mass+spectrometric+imaging.">Sublimation as a method of matrix application for mass spectrometric imaging.</a> J. Am. Soc. Mass Spectrom. 18, 1646-1652 (2007).</li><li>Robichaud, G., Garrard, K. P., Barry, J. A., Muddiman, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MSiReader:+an+open-source+interface+to+view+and+analyze+high+resolving+power+MS+imaging+files+on+Matlab+platform.">MSiReader: an open-source interface to view and analyze high resolving power MS imaging files on Matlab platform.</a> J. Am. Soc. Mass Spectrom. 24, 718-721 (2013).</li><li>Northen, T. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clathrate+nanostructures+for+mass+spectrometry.">Clathrate nanostructures for mass spectrometry.</a> Nature. 449, (2007).</li><li>Shrivas, K., Hayasaka, T., Sugiura, Y., Setou, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Method+for+simultaneous+imaging+of+endogenous+low+molecular+weight+metabolites+in+mouse+brain+using+TiO2+nanoparticles+in+nanoparticle-assisted+laser+desorption/ionization-imaging+mass+spectrometry.">Method for simultaneous imaging of endogenous low molecular weight metabolites in mouse brain using TiO2 nanoparticles in nanoparticle-assisted laser desorption/ionization-imaging mass spectrometry.</a> Anal. Chem. 83, 7283-7289 (2011).</li><li>Thomas, A., Charbonneau, J. L., Fournaise, E., Chaurand, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sublimation+of+new+matrix+candidates+for+high+spatial+resolution+imaging+mass+spectrometry+of+lipids:+enhanced+information+in+both+positive+and+negative+polarities+after+1,5-diaminonapthalene+deposition.">Sublimation of new matrix candidates for high spatial resolution imaging mass spectrometry of lipids: enhanced information in both positive and negative polarities after 1,5-diaminonapthalene deposition.</a> Anal. Chem. 84, 2048-2054 (2012).</li><li>Chen, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=2,3,4,5-Tetrakis(3',4'-dihydroxylphenyl)thiophene:+a+new+matrix+for+the+selective+analysis+of+low+molecular+weight+amines+and+direct+determination+of+creatinine+in+urine+by+MALDI-TOF+MS.">2,3,4,5-Tetrakis(3',4'-dihydroxylphenyl)thiophene: a new matrix for the selective analysis of low molecular weight amines and direct determination of creatinine in urine by MALDI-TOF MS.</a> Anal. Chem. 84, 10291-10297 (2012).</li><li>Shroff, R., Rulisek, L., Doubsky, J., Svatos, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acid-base-driven+matrix-assisted+mass+spectrometry+for+targeted+metabolomics.">Acid-base-driven matrix-assisted mass spectrometry for targeted metabolomics.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 106, 10092-10096 (2009).</li><li>Shroff, R., Svatos, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proton+sponge:+a+novel+and+versatile+MALDI+matrix+for+the+analysis+of+metabolites+using+mass+spectrometry.">Proton sponge: a novel and versatile MALDI matrix for the analysis of metabolites using mass spectrometry.</a> Anal. Chem. 81, 7954-7959 (2009).</li><li>Shimma, S., Setou, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mass+Microscopy+to+Reveal+Distinct+Localization+of+Heme+B+(m/z+616)+in+Colon+Cancer+Liver+Metastasis.">Mass Microscopy to Reveal Distinct Localization of Heme B (m/z 616) in Colon Cancer Liver Metastasis.</a> J. Mass Spectrom. Soc. Jpn. 55, 145-148 (2007).</li><li>Paschke, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mirion-A+Software+Package+for+Automatic+Processing+of+Mass+Spectrometric+Images.">Mirion-A Software Package for Automatic Processing of Mass Spectrometric Images.</a> J. Am. Soc. Mass Spectrom. 24, 1296-1306 (2013).</li><li>Parry, R. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=omniSpect:+an+open+MATLAB-based+tool+for+visualization+and+analysis+of+matrix-assisted+laser+desorption/ionization+and+desorption+electrospray+ionization+mass+spectrometry+images.">omniSpect: an open MATLAB-based tool for visualization and analysis of matrix-assisted laser desorption/ionization and desorption electrospray ionization mass spectrometry images.</a> J. Am. Soc. Mass Spectrom. 24, 646-649 (2013).</li></ol>

Zoals hierboven besproken, monstervoorbereiding is de meest kritische stap in de MSI workflow. Verankering van weefsel ongelijk veroorzaken snijden moeilijk of onmogelijk in sommige gevallen. Het gedeelte grootte en voldoende equilibratietijd zijn cruciaal voor het behoud van het weefsel integriteit en het vermijden van vouwen en scheuren. Selectie van matrix en applicatietechniek een rol bij het bepalen van de typen analyten te detecteren, de ruimtelijke resolutie en reproduceerbaarheid van de resultaten spelen. Met ee...

De groeiende gebied van metabolomics heeft veel belangrijke biologische toepassingen, waaronder de ontdekking van biomarkers, het ontcijferen van metabole routes in planten en andere biologische systemen, en toxicologie profilering 4,6-10. Een belangrijke technische uitdaging bij het ​​bestuderen van biologische systemen is om metabolomic trajecten studeren zonder verstoring van hen 11. MALDI-MSI zorgt voor een directe analyse van intacte weefsels die gevoelige detectie van analyten in staat stelt in enkele organen 12,13 en zelfs enkele cellen 14,15. Monstervoorbereiding is een cruciale stap in het produceren van reproduceerbare en betrouwbare massaspectrale beelden. De kwaliteit van de beelden is sterk afhankelijk van factoren zoals weefsel inbeddingsmedium, plakdikte, MALDI matrix en matrix applicatietechniek. Voor grafische toepassingen, ideaal snijdikte is de breedte van een cel (8-20 micrometer afhankelijk van het monster). MALDI vereist depositie van een organische, crystallinee matrix bevatten, typisch een zwak zuur, de monster analyt verdamping en ionisatie helpen. 16 verschillende matrices verschillende signaalintensiteiten, storende ionen en ionisatie-efficiëntie van verschillende klassen van verbindingen. De matrix applicatietechniek speelt ook een rol in de kwaliteit van massaspectrum afbeeldingen en verschillende technieken geschikt zijn voor verschillende soorten analyten. Drie matrix applicatie methoden worden in dit protocol: airbrush, automatische sproeier, en sublimatie. Airbrush matrix toepassing is op grote schaal gebruikt in de MALDI beeldvorming. Het voordeel van airbrush matrix toepassing is dat het relatief gemakkelijk. De kwaliteit van de matrix airbrush toepassing sterk afhankelijk van de vaardigheid van de gebruiker en de neiging minder reproduceerbaar en verspreiding van analyten, in het bijzonder kleine moleculen 17 veroorzaken. Automatische spuit systemen hebben vergelijkbare mechanica aan matrix toepassing airbrush, maar have ontwikkeld om de variabiliteit gezien met handmatige airbrush toepassing verwijderen, waardoor de nevel beter reproduceerbaar. Deze methode kan soms meer tijd in beslag dan de traditionele airbrush matrix toepassing zijn. Zowel handmatige airbrush en automatische spuit systemen zijn solvent-gebaseerde matrix applicatie methoden. Sublimatie is een droge matrix applicatie techniek die meer en meer populair wordt steeds voor de massa spectrale beeldvorming van metabolieten en kleine moleculen, want het vermindert analyt diffusie, maar het het oplosmiddel nodig ontbeert te halen en te observeren grotere massa verbindingen 18. Zelfverzekerd identificatie van metabolieten vereist meestal accurate massa metingen om vermeende identificaties gevolgd door tandem massa (MS / MS)-experimenten voor validatie, met MS / MS-spectra worden vergeleken met de normen, literatuur, of theoretische spectra te verkrijgen. In dit protocol hoge resolutie (massa oplossend vermogen van 60.000 bij m / z 400), vloeistofchromatografie (LC)-MS wordt gekoppeld aan MALDI-MSI zowel ruimtelijke informatie en zelfverzekerd identificaties van endogene metabolieten te krijgen, met behulp van Medicago truncatula wortels en wortelknollen als het biologische systeem. MS / MS experimenten kunnen direct worden uitgevoerd op het weefsel met MALDI-MSI of weefselextracten met LC-MS en gebruikt voor de validatie van metaboliet identificaties. Dit protocol biedt een eenvoudige methode om endogene metabolieten in M. kaart truncatula, die aangepast en toegepast op MSI van kleine moleculen in verschillende soorten weefsel en biologische systemen.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1270">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:316px;">Gelatin</td>
			<td style="width:181px;">Difco</td>
			<td style="width:163px;"><a href="http://catalog.bd.com/bdCat/viewProduct.doCustomer?productNumber=214340">214340</a></td>
			<td style="width:611px;">heat to dissolve</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Cryostat- HM 550</td>
			<td style="width:181px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:163px;">956564A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">indium tin oxide (ITO)-coated glass slides&#160;</td>
			<td>Delta Technologies</td>
			<td>CB-90IN-S107</td>
			<td>25-75-0.8 mm (width-length-thickness)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">2,5-Dihydroxybenzoic acid (DHB) matrix&#160;</td>
			<td>ICN Biomedicals</td>
			<td><a href="http://www.labsource.com/Catalog/Item.aspx?ItemID=1787195">PI90033</a></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Airbrush</td>
			<td>Paasche Airbrush Company</td>
			<td>TG-100D</td>
			<td>coupled with 75 ml steel container</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;">Automatic matrix sprayer system- TM-Sprayer</td>
			<td>HTX Technologies, LLC</td>
			<td style="width:163px;">HTX.TMSP.H021-U</td>
			<td>Specific start-up and shut-down instructions will be given when the instrument is installed</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sublimation apparatus&#160;</td>
			<td>Chemglass Life Science</td>
			<td style="width:163px;"><a href="http://www.chemglass.com/product_view.asp?pnr=CG-3038">CG-3038-01</a></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;">Vaccum pump- Alcatel 2008 A</td>
			<td>Ideal Vacuum Products</td>
			<td>P10976</td>
			<td>Ultimate Pressure = 1x10-4 Torr</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">ultrafleXtreme MALDI-TOF/TOF</td>
			<td style="width:181px;">Bruker Daltonics</td>
			<td style="width:163px;">276601</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:316px;">FlexImaging</td>
			<td style="width:181px;">Bruker Daltonics</td>
			<td>269841</td>
			<td>One example of &#34;vender specific software&#34;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:316px;">MALDI LTQ Orbitrap</td>
			<td style="width:181px;">Thermo Scientific</td>
			<td>IQLAAEGAAPFADBMASZ</td>
			<td>High resolution MALDI instrument for accurate mass measurements</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:316px;">Q Exactive</td>
			<td style="width:181px;">Thermo Scientific</td>
			<td>IQLAAEGAAPFALGMAZR</td>
			<td>High resolution LC-MS instrument for accurate mass measurements</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

maldi-mass spectrometric imaging for the investigation of metabolites in medicago truncatula root nodules

De meeste technieken die worden gebruikt om kleine moleculen te bestuderen, zoals farmaceutische middelen of endogene metabolieten, weefselextracten gebruiken die de homogenisering van het weefsel van belang dat mogelijke veranderingen in de metabole routes onderzochte 1 veroorzaken vereisen. Massaspectrometrie imaging (MSI) is een krachtige analytische tool die ruimtelijke informatie van analyten kan bieden binnen intact plakjes biologisch weefsel monsters 1-5. Deze techniek is uitgebreid gebruikt om verschillende soorten verbindingen zoals eiwitten, peptiden, lipiden en kleine moleculen zoals endogene metabolieten bestuderen. Met matrix-assisted laser desorptie / ionisatie (MALDI)-MSI, kan ruimtelijke verdelingen van verschillende metabolieten gelijktijdig worden gedetecteerd. Hierin wordt een werkwijze speciaal ontwikkeld voor het uitvoeren irrelevante metabolomics MSI experimenten peulvrucht wortels en wortelknollen voorgelegd die inzicht in de biologische processen die kunnen onthullen. Dehier gepresenteerde methode toont een typische MSI workflow, van monstervoorbereiding tot beeldopname, en richt zich op de matrix toepassing stap demonstreren verschillende matrix applicatie technieken die nuttig zijn voor het opsporen van kleine moleculen zijn. Zodra de MS afbeeldingen worden gegenereerd, wordt de analyse en identificatie van metabolieten plaats besproken en aangetoond. De standaardwerkstroom hier gepresenteerde kan eenvoudig worden aangepast voor verschillende weefseltypen, moleculaire species en instrumentatie.

Een experimentele overzicht van MSI is weergegeven in figuur 1. Helemaal aan het begin van het experiment, monstervoorbereiding is een cruciale stap. Knobbeltjes worden bijgesneden uit de plant met wortel en ingebed in gelatine. Het weefsel moet plat tegen de cryostaat kop worden ingedrukt, zonder bubbels, terwijl het wordt ingevroren, dit zal zorgen voor eenvoudiger en juiste uitlijning van het weefsel terwijl het wordt doorgesneden. Wanneer het weefsel wordt gesneden, is het belangrijk dat het weefsel...

Watch this Scientific Journal Video about MALDI-Mass Spectrometric Imaging for the Investigation of Metabolites in Medicago truncatula Root Nodules at JoVE.com

MALDI-Mass Spectrometric Imaging for the Investigation of Metabolites in Medicago truncatula Root Nodules

Massaspectrometrische imaging (MSI) is een krachtig instrument dat kan worden gebruikt om verschillende chemische stoffen ontdekken en identificeren intacte weefsels behoud van de verbindingen in hun eigen omgeving, waarin nieuwe inzichten in biologische processen kunnen leveren. Hierin een MSI werkwijze ontwikkeld voor de analyse van kleine moleculen beschreven.

MALDI-Massaspectrometrische Imaging voor onderzoek naar metabolieten in<em&gt; Medicago truncatula</em&gt; Wortelknolletjes

Most techniques used to study small molecules, such as pharmaceutical drugs or endogenous metabolites, employ tissue extracts which require the ...

Research

JoVE Journal

Biology

MALDI-Mass Spectrometric Imaging for the Investigation of Metabolites in Medicago truncatula Root Nodules

Generation of Composite Plants in Medicago truncatula used for Nodulation Assays

Generation of Composite Plants in Medicago truncatula used for Nodulation Assays

Genereren van Composite Planten in Medicago truncatula Gebruikt voor nodulatie Assays

Similar to Agrobacterium tumerfaciens, Agrobacterium rhizogenes can transfer foreign DNAs into plant cells based on the autonomous root-inducing (Ri) ...

The ex vivo Isolated Skeletal Microvessel Preparation for Investigation of Vascular Reactivity

The ex vivo Isolated Skeletal Microvessel Preparation for Investigation of Vascular Reactivity

De Ex vivo Geïsoleerd Skeletal microvaatjes Voorbereiding Voor het onderzoek van vasculaire reactiviteit

The isolated  microvessel preparation is an ex vivo preparation that allows for examination of the different contributions of  factors that control vessel ...

Live Imaging of Apoptotic Cell Clearance during Drosophila Embryogenesis

Live Imaging of Apoptotic Cell Clearance during Drosophila Embryogenesis

Wonen Imaging van apoptotische cel Clearance tijdens<em&gt; Drosophila</em&gt; Embryogenese

The  proper elimination of unwanted or aberrant cells through apoptosis and  subsequent phagocytosis (apoptotic cell clearance) is crucial for normal  ...

Purification of Transcripts and Metabolites from Drosophila Heads

Purification of Transcripts and Metabolites from Drosophila Heads

Zuivering van Afschriften en metabolieten van<em&gt; Drosophila</em&gt; Hoofden

For the last decade, we have tried to understand the molecular and cellular mechanisms of neuronal degeneration using Drosophila as a model organism. ...

Synchronization of Caulobacter Crescentus for Investigation of the Bacterial Cell Cycle

Synchronization of Caulobacter Crescentus for Investigation of the Bacterial Cell Cycle

Synchronisatie van<em&gt; Caulobacter crescentus</em&gt; Voor Onderzoek van de bacteriële cel Cyclus

The cell cycle is important for growth, genome replication, and development in all cells.  In bacteria, studies of the cell cycle have focused largely on ...

Contractility Measurements on Isolated Papillary Muscles for the Investigation of Cardiac Inotropy in Mice

Samentrekbaarheid Metingen op Geïsoleerde papillairspieren voor onderzoek naar Cardiac inotropie in Muizen

Papillary muscle isolated from adult mouse hearts can be used to study cardiac contractility during different physiological/pathological conditions. The ...

MRM Microcoil Performance Calibration and Usage Demonstrated on Medicago truncatula Roots at 22 T

MRM Microcoil Performance Calibration and Usage Demonstrated on Medicago truncatula Roots at 22 T

MRM Microcoil Performance Kalibratie en gebruik gedemonstreerd op Medicago truncatula Roots op 22 T

This protocol describes a signal-to-noise ratio (SNR) calibration and sample preparation method for solenoidal microcoils combined with biological ...

Sample Preparation for Metabolic Profiling using MALDI Mass Spectrometry Imaging

Monstervoorbereiding voor metabole profilering met behulp van MALDI massaspectrometrie beeldvorming

Metabolomics, the study to identify and quantify small molecules and metabolites present in an experimental sample, has emerged as an important tool to ...

Divergence of Root Microbiota in Different Habitats based on Weighted Correlation Networks

Divergentie van wortelmicrobiota in verschillende habitats op basis van gewogen correlatienetwerken

The root microbiome plays an important role in plant growth and environmental adaptation. Network analysis is an important tool for studying communities, ...

Isolation of Cardiac and Vascular Smooth Muscle Cells from Adult, Juvenile, Larval and Embryonic Zebrafish for Electrophysiological Studies

Isolatie van cardiale en vasculaire gladde spiercellen van volwassen, juveniele, larvale en embryonale zebravissen voor elektrofysiologische studies

Zebrafish have long been used as a model vertebrate organism in cardiovascular research. The technical difficulties of isolating individual cells from the ...