Habari

Kuiga hali za kisaikolojia huwasaidia watafiti kupata viunga vya chuma

Watafiti wameunda njia ya kutambua molekuli ndogo zinazofunga ioni za chuma. Ioni za chuma ni muhimu katika biolojia. Lakini kutambua ni molekuli gani—na hasa molekuli ndogo zipi—ioni hizo za chuma huingiliana nazo kunaweza kuwa changamoto.

Ili kutenganisha metabolites kwa uchambuzi, mbinu za kawaida za metaboli hutumia vimumunyisho vya kikaboni na pH ya chini, ambayo inaweza kusababisha tata za chuma kutengana. Pieter C. Dorrestein wa Chuo Kikuu cha California San Diego na wafanyakazi wenzake walitaka kuweka muundo pamoja kwa uchanganuzi kwa kuiga hali asili zinazopatikana katika seli. Lakini ikiwa wangetumia hali za kisaikolojia wakati wa mgawanyo wa molekuli, wangelazimika kurekebisha hali ya utengano kwa kila hali ya kisaikolojia waliyotaka kujaribu.

Badala yake, watafiti walibuni mbinu ya hatua mbili ambayo inaleta hali ya kisaikolojia kati ya utengano wa kawaida wa kromatografia na uchanganuzi mkubwa wa spectrometric (Nat. Chem. 2021, DOI: 10.1038/s41557-021-00803-1). Kwanza, walitenganisha dondoo la kibiolojia kwa kutumia kromatografia ya kioevu yenye utendaji wa juu. Kisha wakarekebisha pH ya mtiririko unaotoka kwenye safu wima ya kromatografia ili kuiga hali za kisaikolojia, wakaongeza ioni za chuma, na kuchanganua mchanganyiko huo kwa kutumia taswira ya wingi. Waliendesha uchanganuzi mara mbili ili kupata mwonekano mkubwa wa molekuli ndogo zilizo na na bila metali. Ili kutambua ni molekuli zipi hufunga metali, walitumia mbinu ya kukokotoa inayotumia maumbo ya kilele kukisia miunganisho kati ya mwonekano wa matoleo yanayofungamana na yasiyofungwa.

Njia moja ya kuiga zaidi hali ya kisaikolojia, Dorrestein anasema, itakuwa kuongeza viwango vya juu vya ayoni kama vile sodiamu au potasiamu na viwango vya chini vya chuma cha kupendeza. "Inakuwa majaribio ya mashindano. Kimsingi itakuambia, sawa, molekuli hii chini ya hali hizo ina uwezo zaidi wa kufunga sodiamu na potasiamu au chuma hiki cha kipekee ambacho umeongeza, "Dorrestein anasema. "Tunaweza kuingiza metali nyingi tofauti kwa wakati mmoja, na tunaweza kuelewa upendeleo na kuchagua katika muktadha huo."

Katika dondoo za kitamaduni kutoka kwa Escherichia coli, watafiti waligundua misombo inayojulikana ya kumfunga chuma kama vile yersiniabactin na aerobactin. Katika kesi ya yersiniabactin, waligundua kwamba inaweza pia kumfunga zinki.

Watafiti waligundua misombo inayofunga chuma katika sampuli kuwa ngumu kama vitu vya kikaboni vilivyoyeyushwa kutoka kwa bahari. "Hiyo ni moja ya sampuli ngumu zaidi ambazo nimewahi kutazama," Dorrestein anasema. "Labda ni tata kama, ikiwa sio ngumu zaidi kuliko, mafuta yasiyosafishwa." Mbinu ilibainisha asidi ya domoic kama molekuli inayofunga shaba na ikapendekeza iunganishe Cu2+ kama dimer.

"Mtazamo wa omics wa kutambua metabolites zote zinazofunga chuma katika sampuli ni muhimu sana kwa sababu ya umuhimu wa chelation ya chuma ya kibaolojia," Oliver Baars, ambaye anasoma metabolites zinazofunga metali zinazozalishwa na mimea na microbes katika Chuo Kikuu cha North Carolina State, anaandika katika barua pepe.

"Dorrestein na wafanyikazi wenzake hutoa jaribio la kifahari, linalohitajika sana ili kuchunguza vyema jukumu la kisaikolojia la ioni za chuma kwenye seli inaweza kuwa," Albert JR Heck, mwanzilishi katika uchambuzi wa spectrometry ya asili katika Chuo Kikuu cha Utrecht, anaandika katika barua pepe. "Hatua inayofuata inayowezekana itakuwa kutoa metabolites chini ya hali ya asili kutoka kwa seli na kuzigawanya pia chini ya hali asilia, ili kuona ni metabolites gani hubeba ayoni za chuma za seli."

Muda wa kutuma: Dec-23-2021