Ukrainian
Albanian
Arabic
Armenian
Azerbaijani
Belarusian
Bengali
Bosnian
Catalan
Czech
Danish
Deutsch
Dutch
English
Estonian
Finnish
Français
Greek
Haitian Creole
Hebrew
Hindi
Hungarian
Icelandic
Indonesian
Irish
Italian
Japanese
Korean
Latvian
Lithuanian
Macedonian
Mongolian
Norwegian
Persian
Polish
Portuguese
Romanian
Russian
Serbian
Slovak
Slovenian
Spanish
Swahili
Swedish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
Български
中文(简体)
中文(繁體)
Frontiers in Plant Science 2018

Metabolic Noise and Distinct Subpopulations Observed by Single Cell LAESI Mass Spectrometry of Plant Cells in situ.

Тільки зареєстровані користувачі можуть перекладати статті
Увійти Зареєструватися
Посилання зберігається в буфері обміну
Sylwia Stopka
Rikkita Khattar
Beverly Agtuca
Christopher Anderton
Ljiljana Paša-Tolić
Gary Stacey
Akos Vertes

Ключові слова

Анотація

Phenotypic variations and stochastic expression of transcripts, proteins, and metabolites in biological tissues lead to cellular heterogeneity. As a result, distinct cellular subpopulations emerge. They are characterized by different metabolite expression levels and by associated metabolic noise distributions. To capture these biological variations unperturbed, highly sensitive in situ analytical techniques are needed that can sample tissue embedded single cells with minimum sample preparation. Optical fiber-based laser ablation electrospray ionization mass spectrometry (f-LAESI-MS) is a promising tool for metabolic profiling of single cells under ambient conditions. Integration of this MS-based platform with fluorescence and brightfield microscopy provides the ability to target single cells of specific type and allows for the selection of rare cells, e.g., excretory idioblasts. Analysis of individual Egeria densa leaf blade cells (n = 103) by f-LAESI-MS revealed significant differences between the prespecified subpopulations of epidermal cells (n = 97) and excretory idioblasts (n = 6) that otherwise would have been masked by the population average. Primary metabolites, e.g., malate, aspartate, and ascorbate, as well as several glucosides were detected in higher abundance in the epidermal cells. The idioblasts contained lipids, e.g., PG(16:0/18:2), and triterpene saponins, e.g., medicoside I and azukisaponin I, and their isomers. Metabolic noise for the epidermal cells were compared to results for soybean (Glycine max) root nodule cells (n = 60) infected by rhizobia (Bradyrhizobium japonicum). Whereas some primary metabolites showed lower noise in the latter, both cell types exhibited higher noise for secondary metabolites. Post hoc grouping of epidermal and root nodule cells, based on the abundance distributions for certain metabolites (e.g., malate), enabled the discovery of cellular subpopulations characterized by different mean abundance values, and the magnitudes of the corresponding metabolic noise. Comparison of prespecified populations from epidermal cells of the closely related E. densa (n = 20) and Elodea canadensis (n = 20) revealed significant differences, e.g., higher sugar content in the former and higher levels of ascorbate in the latter, and the presence of species-specific metabolites. These results demonstrate that the f-LAESI-MS single cell analysis platform has the potential to explore cellular heterogeneity and metabolic noise for hundreds of tissue-embedded cells.

Приєднуйтесь до нашої
сторінки у Facebook

Найповніша база даних про лікарські трави, підкріплена наукою

  • Працює 55 мовами
  • Лікування травами за підтримки науки
  • Розпізнавання трав за зображенням
  • Інтерактивна GPS-карта - позначайте трави на місці (скоро)
  • Читайте наукові публікації, пов’язані з вашим пошуком
  • Шукайте лікарські трави за їх впливом
  • Організуйте свої інтереси та будьте в курсі новинних досліджень, клінічних випробувань та патентів

Введіть симптом або хворобу та прочитайте про трави, які можуть допомогти, наберіть траву та ознайомтесь із захворюваннями та симптомами, проти яких вона застосовується.
* Вся інформація базується на опублікованих наукових дослідженнях

Google Play badgeApp Store badge