Newyddion

Mae dynwared amodau ffisiolegol yn helpu ymchwilwyr i ddod o hyd i rwymwyr metel

Mae ymchwilwyr wedi datblygu dull ar gyfer adnabod moleciwlau bach sy'n rhwymo ïonau metel. Mae ïonau metel yn hanfodol mewn bioleg. Ond gall nodi pa foleciwlau - ac yn enwedig pa foleciwlau bach - y mae'r ïonau metel hynny'n rhyngweithio â nhw fod yn heriol.

Er mwyn gwahanu metabolion i'w dadansoddi, mae dulliau metabolomeg confensiynol yn defnyddio toddyddion organig a pH isel, a all achosi i gymhlygion metel ddatgysylltu. Roedd Pieter C. Dorrestein o Brifysgol California San Diego a'i gydweithwyr eisiau cadw'r cyfadeiladau gyda'i gilydd i'w dadansoddi trwy ddynwared yr amodau brodorol a geir mewn celloedd. Ond pe baent yn defnyddio amodau ffisiolegol wrth wahanu moleciwlau, byddent wedi gorfod ail-wneud yr amodau gwahanu ar gyfer pob cyflwr ffisiolegol yr oeddent am ei brofi.

Yn lle hynny, datblygodd yr ymchwilwyr ddull dau gam sy'n cyflwyno amodau ffisiolegol rhwng gwahaniad cromatograffig confensiynol a dadansoddiad sbectrometrig màs (Nat. Chem. 2021, DOI: 10.1038/s41557-021-00803-1). Yn gyntaf, maent yn gwahanu dyfyniad biolegol gan ddefnyddio cromatograffaeth hylif perfformiad uchel confensiynol. Yna fe wnaethant addasu pH y llif sy'n gadael y golofn gromatograffig i ddynwared amodau ffisiolegol, ychwanegu ïonau metel, a dadansoddi'r cymysgedd â sbectrometreg màs. Fe wnaethant redeg y dadansoddiad ddwywaith i gael sbectra màs o foleciwlau bach gyda metelau a hebddynt. I nodi pa foleciwlau sy'n rhwymo metelau, defnyddiwyd dull cyfrifiannol sy'n defnyddio siapiau brig i ganfod cysylltiadau rhwng sbectra fersiynau rhwymedig a heb eu rhwymo.

Un ffordd o ddynwared cyflyrau ffisiolegol ymhellach, meddai Dorrestein, fyddai ychwanegu crynodiadau uchel o ïonau fel sodiwm neu botasiwm a chrynodiadau isel o'r metel o ddiddordeb. “Mae’n dod yn arbrawf cystadleuaeth. Yn y bôn, bydd yn dweud wrthych, Iawn, mae gan y moleciwl hwn o dan yr amodau hynny fwy o duedd i rwymo sodiwm a photasiwm neu'r un metel unigryw hwn rydych chi wedi'i ychwanegu,” meddai Dorrestein. “Gallwn drwytho llawer o wahanol fetelau ar yr un pryd, a gallwn wir ddeall y dewis a’r detholusrwydd yn y cyd-destun hwnnw.”

Mewn detholiadau diwylliant o Escherichia coli, nododd yr ymchwilwyr gyfansoddion rhwymo haearn hysbys fel yersiniabactin ac aerobactin. Yn achos yersiniabactin, fe wnaethant ddarganfod y gall hefyd rwymo sinc.

Nododd yr ymchwilwyr gyfansoddion sy'n rhwymo metel mewn samplau mor gymhleth â mater organig toddedig o'r cefnfor. “Dyna un o'r samplau mwyaf cymhleth i mi edrych arno erioed,” meddai Dorrestein. “Mae’n debyg ei fod mor gymhleth ag, os nad yn fwy cymhleth nag olew crai.” Nododd y dull asid domoig fel moleciwl sy'n rhwymo copr ac awgrymodd ei fod yn clymu Cu2+ fel dimer.

“Mae dull omeg o adnabod yr holl fetabolion sy'n rhwymo metel mewn sampl yn hynod ddefnyddiol oherwydd pwysigrwydd chelation metel biolegol,” mae Oliver Baars, sy'n astudio metabolion rhwymo metel a gynhyrchir gan blanhigion a microbau ym Mhrifysgol Talaith Gogledd Carolina, yn ysgrifennu mewn datganiad. ebost.

“Mae Dorrestein a’i gydweithwyr yn darparu prawf cain, y mae mawr ei angen, i archwilio’n well beth allai rôl ffisiolegol ïonau metel yn y gell fod,” mae Albert JR Heck, arloeswr mewn dadansoddiadau sbectrometreg màs brodorol ym Mhrifysgol Utrecht, yn ysgrifennu mewn e-bost. “Cam nesaf posibl fyddai echdynnu’r metabolion o dan amodau brodorol o’r gell a ffracsiynu’r rhain hefyd o dan amodau brodorol, i weld pa fetabolion sy’n cario pa ïonau metel cellog mewndarddol.”

Amser post: Rhagfyr-23-2021