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

Forfatterne ønsker å takke dr. Jean-Michel ane ved Institutt for agronomi ved UW-Madison for å gi Medicago truncatula prøver. Dette arbeidet ble støttet delvis av midler fra National Science Foundation (NSF) stipend CHE-0957784, University of Wisconsin Graduate School og Wisconsin Alumni Research Foundation (WARF) og Romnes Fakultet stipendprogram (til LL). EG erkjenner en NSF Graduate Research Fellowship (DGE-1256259).

En. Instrumentering <ol><li> Maldi-TOF/TOF basert masse spektrometri MSI. Bruke et massespektrometer utstyrt med en MALDI kilde for analyse av små molekyler (se tabell of Materials / Equipment). Utfør oppkjøp i positiv eller negativ ion modus avhengig av analyttene av interesse. Spesifiser en masseområdet av interesse og samle 500 laser skudd / flekk på 50 mikrometer intervaller i både x-og y-dimensjoner på tvers av overflaten av prøven for å generere ion bilder. Den rasterbredde og antall laser skud...

<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>

Som omtalt ovenfor, er prøvepreparering det mest kritiske trinn i MSI arbeidsflyten. Inkludering vevet ujevnt vil føre til snitting å være vanskelig eller ikke mulig i noen tilfeller. Størrelse Seksjonen og tilstrekkelig ekvilibreringstid er avgjørende for å opprettholde vevet integritet og å unngå folding og tårer. Valg av matrisen og påføringsteknikk vil spille en rolle i å bestemme typer av analytter som skal påvises, den romlige oppløsning, og reproduserbarhet av resultatene. Ved hjelp av en kombinasj...

Den voksende feltet av metabolomics har mange viktige biologiske bruksområder, inkludert biomarkører, tyde metabolske veier i planter og andre biologiske systemer, og toksikologi profilering 4,6-10. En stor teknisk utfordring når en skal studere biologiske systemer er å studere metabolomic trasé uten å forstyrre dem 11. MALDI-MSI gir mulighet for direkte analyse av intakte vev som gjør at sensitiv deteksjon av analytter i enkeltorganer 12,13 og til og med enkeltceller 14,15. Prøveopparbeidelse er et viktig skritt i å produsere reproduserbare og pålitelige massespektraldata bilder. Kvaliteten av bildene er meget avhengig av faktorer som vev innstøping medium, snittykkelse, MALDI matrise, og matrisen påføringsteknikk. For avbildningsapplikasjoner, er ideelt tykkelse delen av bredden av en celle (8 til 20 mikrometer, avhengig av prøvetype). MALDI krever deponering av en organisk, crystalline matrise forbindelsen, vanligvis en svak syre, på prøven for å bistå analytt-ablasjon og ionisering. seksten forskjellige matriser gi forskjellige signalintensitet, interfererende ioner, samt ionisering av effektiviteten av forskjellige klasser av forbindelser. Matrisen applikasjon teknikk spiller også en rolle i kvaliteten på massespektraldata bilder og forskjellige teknikker er egnet for forskjellige klasser av analytter. Tre matrise påføringsmetoder er presentert i denne protokollen: airbrush, automatisk sprøyta, og sublimering. Airbrush matrise søknaden er mye brukt i MALDI bildebehandling. Fordelen med Spraymaling matrise søknad, er at den er relativt rask og enkel. Imidlertid avhenger kvaliteten på airbrush matrise bruksområdet betraktelig på dyktighet av brukeren og har en tendens til å være mindre reproduserbar og forårsake spredning av analytter, spesielt små molekyler 17. Automatiske sprøyter systemer har lignende mekanikere til airbrush matrise program, men have er utviklet for å fjerne variabilitet sett med manuell airbrush påføring, noe som gjør spray mer reproduserbar. Denne metoden kan noen ganger være mer tidkrevende enn tradisjonell airbrush matrise søknad. Både manuell airbrush og automatiske sprøyter systemer er løsemiddelbaserte matrise påføringsmetoder. Sublimering er en tørr matrise påføringsteknikk som blir mer og mer populært for masse spektral avbildning av metabolitter og små molekyler fordi det reduserer analytt diffusjon, men mangler det løsemiddel nødvendig å trekke ut og observere høyere masse forbindelser 18. Trygge identifikasjon av metabolitter krever vanligvis nøyaktige masse målinger for å oppnå antatte identifikasjoner fulgt av tandem masse (MS / MS) eksperimenter for validering, med MS / MS spektra blir sammenlignet med standarder, litteratur eller teoretisk spektra. I denne protokoll høy oppløsning (masse oppløsningsevne på 60.000 ved m / z 400), væskekromatografi (LC)-MS er forbundet med MALDI-MSI å oppnå både romlig informasjon og trygg identifisering av endogene metabolitter, ved hjelp Medicago truncatula røtter og rot knuter som det biologiske system. MS / MS eksperimenter kan utføres direkte på vev med MALDI-MSI eller på vevsekstrakter med LC-MS og brukes til validering av metabolitten identifikasjoner. Denne protokollen gir en enkel metode for å kartlegge endogene metabolitter i M. truncatula, som kan tilpasses og brukes til MSI av små molekyler i forskjellige typer vev og biologiske systemer.

<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 teknikker som brukes for å undersøke små molekyler, slik som farmasøytiske medikamenter eller endogene metabolitter, benytter vevsekstrakter som krever homogenisering av vev av interesse som kan forårsake forandringer i de metabolske baner som studeres en. Massespektrometrisk imaging (MSI) er et kraftig analytisk verktøy som kan gi romlig informasjon av analytter innen intakte skiver av biologiske vevsprøver 1-5. Denne teknikken er blitt brukt i stor utstrekning for å studere forskjellige typer av forbindelser, inkludert proteiner, peptider, lipider, og små molekyler slik som endogene metabolitter. Med matrise-assistert laser desorpsjon / ionisering (MALDI)-MSI, kan romlige fordelinger av flere metabolitter være samtidig oppdaget. Heri, er en metode utviklet spesielt for å gjennomføre vilkårlige metabolomics MSI eksperimenter på legume røtter og rot knuter presenteres som kunne avsløre innsikt i de biologiske prosessene som foregår. DenMetoden som presenteres her viser en typisk MSI arbeidsflyt, fra prøvepreparering for bildeopptak, og fokuserer på matrisen påføringstrinnet, noe som viser flere matriks påføringsteknikker som er nyttige for detektering av små molekyler. Når MS-bilder genereres, er analysen og identifisering av metabolitter av interesse diskutert og demonstrert. Standarden arbeidsflyt presenteres her kan enkelt endres for ulike vevstyper, molekylære arter, og instrumentering.

En eksperimentell oversikt over MSI er vist i figur 1.. Ved begynnelsen av forsøket, er prøvepreparering et kritisk trinn. Knuter er trimmet fra anlegget rot og innebygd i gelatin. Vevet må trykkes flatt mot kryostat cup, uten bobler, mens den blir frosset, og dette vil sikre enklere og riktig justering av vev mens den blir delt. Når vevet blir skiver, er det viktig å skjære vevet i riktig tykkelse, for tynne seksjoner vil rive, ødelegger vev integritet, mens for tykke seksjoner vil redusere anta...

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

Massespektrometrisk imaging (MSI) er et kraftig verktøy som kan brukes til å oppdage og identifisere ulike kjemiske stoffer i intakt vev, bevare forbindelsene i sine opprinnelige omgivelser, noe som kan gi ny innsikt i biologiske prosesser. Heri en MSI metode utviklet for analyse av små molekyler er beskrevet.

MALDI-massespektrometrisk Imaging for etterforskningen av metabolitter i<em&gt; Medicago truncatula</em&gt; Root Knuter

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

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

Det Ex vivo Isolert Skeletal Microvessel Forberedelse for etterforskning av vaskulær reaktivitet

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

Leve Imaging av apoptotiske Cell Lagersalg under<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

Rensing av vitnemål og metabolitter fra<em&gt; Drosophila</em&gt; Heads

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

Synkronisering av<em&gt; Caulobacter Crescentus</em&gt; For etterforskning av bakteriecellen Cycle

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

Kontraktilitet Målinger på Isolerte papillemusklene for Undersøkelse av Cardiac inotropi i Mus

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 Kalibrering og bruk Demonstrert på Medicago truncatula Røtter ved 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

Prøvepreparering for metabolsk profilering ved bruk av MALDI-massespektrometriavbildning

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

Divergens av rotmikrobiota i forskjellige habitater basert på vektede korrelasjonsnettverk

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

Isolering av hjerte- og vaskulære glatte muskelceller fra voksen, juvenil, larve og embryonal sebrafisk for elektrofysiologiske studier

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