توحيد لطخة ويسترن
تُعدّ معايرة بيانات لطخة ويسترن خطوة تحليلية تُجرى لمقارنة الوفرة النسبية لبروتين مُحدد عبر مسارات اللطخة أو الهلام في ظلّ معالجات تجريبية مُختلفة، أو عبر الأنسجة أو المراحل النمائية. [ 1 ] [ 2 ] والهدف العام من المعايرة هو تقليل التأثيرات الناجمة عن اختلافات الأخطاء التجريبية، مثل عدم اتساق تحضير العينات، أو عدم تساوي تحميل العينات عبر مسارات الهلام، أو عدم انتظام نقل البروتين، والتي قد تُؤثر سلبًا على الاستنتاجات المُستخلصة من بيانات لطخة ويسترن . [ 1 ] يوجد حاليًا طريقتان لمعايرة بيانات لطخة ويسترن : (أ) معايرة بروتينات التدبير المنزلي، و(ب) معايرة إجمالي البروتين. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]
إجراء
تتم عملية التطبيع مباشرةً على الهلام أو غشاء النقل. أولًا، يتم تصوير الهلام أو الغشاء المصبوغ، ثم يُرسم مستطيل حول البروتين المستهدف في كل مسار، ويُقاس شدة الإشارة داخل هذا المستطيل. [ 1 ] بعد ذلك، يمكن تطبيع شدة الإشارة المُقاسة بالنسبة إلى شدة إشارة عنصر التحكم الداخلي المُحمّل، والذي تم الكشف عنه على نفس الهلام أو الغشاء. [ 1 ] عند استخدام أصباغ البروتين، يمكن حضانة الغشاء مع الصبغة المختارة قبل أو بعد الكشف المناعي، وذلك حسب نوع الصبغة. [ 5 ]
التحكم في بروتينات التنظيف
تُستخدم جينات وبروتينات الصيانة الخلوية، بما في ذلك β-أكتين ، و GAPDH ، وHPRT1 ، و RPLP1 ، غالبًا كضوابط داخلية في لطخات ويسترن، نظرًا لاعتقادنا بأنها تُعبَّر عنها بشكلٍ ثابت، وبمستوياتٍ متماثلة، في جميع التجارب. [ 1 ] [ 2 ] [ 6 ] [ 7 ] ومع ذلك، أظهرت دراسات حديثة أن تعبير بروتينات الصيانة الخلوية (HKPs) قد يتغير باختلاف أنواع الخلايا والظروف البيولوجية. [ 1 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] لذلك، تشترط دور النشر العلمية وهيئات التمويل الآن التحقق المسبق من صحة ضوابط التطبيع لكل تجربة لضمان قابلية تكرار النتائج ودقتها. [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]
الأجسام المضادة الفلورية
عند استخدام الأجسام المضادة الفلورية لتصوير البروتينات في لطخات ويسترن، تتطلب عملية المعايرة تحديد الحدين الأعلى والأدنى للقياس الكمي، وتوصيف العلاقة الخطية بين شدة الإشارة وحجم كتلة العينة لكل مستضد . [ 1 ] يجب أن يتألق كل من البروتين المستهدف وعنصر التحكم في المعايرة ضمن النطاق الديناميكي للكشف. [ 1 ] تُعبَّر العديد من بروتينات HKP بمستويات عالية، ويُفضَّل استخدامها مع البروتينات المستهدفة عالية التعبير. [ 1 ] يصعب الكشف عن البروتينات منخفضة التعبير على نفس اللطخة. [ 1 ]
تتوفر الأجسام المضادة الفلورية تجارياً، ويُنصح باستخدام الأجسام المضادة ذات الخصائص المحددة بالكامل لضمان اتساق النتائج. [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]
عند عدم استخدام الكشف الفلوري، يجب أن يختلف بروتين التحكم في التحميل والبروتين المراد دراسته اختلافًا كبيرًا في الوزن الجزيئي حتى يتم فصلهما بشكل كافٍ بواسطة الرحلان الكهربائي الهلامي لإجراء تحليل دقيق. [ 1 ]
إزالة الغشاء
عند الكشف عن عدة بروتينات مستهدفة على نفس اللطخة، يجب إزالة الأجسام المضادة من الأغشية وإعادة فحصها باستخدام مجموعة جديدة منها. [ 6 ] قد تؤدي عملية الإزالة غير الفعالة إلى إشارة ضعيفة من البروتين المستهدف. [ 6 ] ولمنع فقدان المستضد، يُوصى بثلاث عمليات إزالة فقط لكل غشاء. [ 6 ] قد يصعب التخلص تمامًا من إشارة البروتينات عالية الوفرة، لذا يُوصى بالكشف عن البروتينات منخفضة التعبير أولًا. [ 6 ]
ضوابط الإضافة الخارجية
نظرًا لأن مستويات بروتين HKP قد تختلف بين الأنسجة، يمكن للعلماء التحكم في البروتين المطلوب عن طريق إضافة بروتين خارجي نقي بتركيز معروف ضمن النطاق الخطي للأجسام المضادة. [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] وبالمقارنة مع بروتين HKP، تتوفر مجموعة أوسع من البروتينات للتحكم في مستوى البروتين. [ 14 ]
تطبيع البروتين الكلي
في عملية توحيد البروتين الكلي (TPN)، تُوحد وفرة البروتين المستهدف بالنسبة إلى إجمالي كمية البروتين في كل مسار. [ 3 ] [ 4 ] ولأن TPN لا يعتمد على عنصر تحكم تحميل واحد، فلا داعي للتحقق من صحة عناصر التحكم أو إزالة/إعادة فحص اللطخات للكشف عن البروتينات عالية الفوسفات. [ 6 ] [ 15 ] وهذا من شأنه تحسين الدقة (حتى 0.1 ميكروغرام من إجمالي البروتين لكل مسار)، وفعالية التكلفة، وموثوقية البيانات. [ 16 ]
تتطلب الصبغات الفلورية والهلامات الخالية من الصبغات معدات خاصة لتصوير البروتينات على الهلام/اللطخة. [ 5 ] قد لا تغطي الصبغات اللطخة بالتساوي؛ إذ قد تتجمع كمية أكبر من الصبغة عند حواف اللطخة مقارنةً بمركزها. ويمكن أن يؤدي عدم تجانس الصورة إلى عدم دقة عملية التطبيع. [ 1 ]
صبغات ما قبل الأجسام المضادة
تُستخدم الأصباغ الأنيونية مثل بونسو إس وكوماسي الأزرق اللامع ، والأصباغ الفلورية مثل سيبرو روبي وديب بيربل، قبل إضافة الأجسام المضادة لأنها لا تؤثر على الكشف المناعي اللاحق. [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]
بونسو إس صبغة عكسية سالبة الشحنة، تُلوّن البروتينات بلون وردي محمر، وتُزال بسهولة بالغسل بالماء. [ 21 ] [ 22 ] تتناقص شدة تلوين بونسو إس بسرعة مع مرور الوقت، لذا ينبغي توثيق النتائج بسرعة. [ 5 ] يُذكر أن نطاق تركيز بونسو إس يصل إلى 140 ميكروغرام، مع ضعف قابلية التكرار نظرًا لاعتماد شدة التلوين بشكل كبير على الوقت وانخفاض نسبة الإشارة إلى الضوضاء . [ 21 ] [ 22 ]
تتميز الأصباغ الفلورية، مثل صبغة سيبرو روبي، بنطاق خطي واسع وحساسية أعلى من الأصباغ الأنيونية. [ 22 ] وهي أصباغ دائمة وثابتة ضوئيًا، ويمكن رؤيتها باستخدام جهاز إضاءة فوق بنفسجية أو زرقاء قياسي، أو باستخدام ماسح ليزري. [ 1 ] [ 22 ] ويمكن بعد ذلك توثيق الأغشية إما على فيلم أو رقميًا باستخدام كاميرا CCD . [ 23 ] تستغرق عملية تلوين لطخة سيبرو روبي وقتًا طويلاً، وتميل إلى التشبع عند تجاوز 50 ميكروغرام من البروتين لكل مسار. [ 22 ]
صبغات ما بعد الأجسام المضادة
يُعدّ أميدو بلاك صبغة أنيونية دائمة شائعة الاستخدام بعد الكشف المناعي، وهي أكثر حساسية من بونسو إس. [ 24 ] تُستخدم هذه الصبغة بعد الكشف المناعي. [ 24 ]
تقنية مقاومة للبقع
تعتمد تقنية التصوير الخالية من الصبغة على تفاعل كيميائي داخل الهلام. [ 22 ] [ 25 ] [ 26 ] لا يؤثر هذا التفاعل الكيميائي على نقل البروتين أو ارتباط الأجسام المضادة اللاحقة. [ 27 ] كما أنه لا يتطلب خطوات التلوين/إزالة التلوين، وتبقى شدة الحزم ثابتة مع مرور الوقت. [ 28 ]
لا تستطيع تقنية الكشف بدون صبغة الكشف عن البروتينات التي لا تحتوي على بقايا التربتوفان . يلزم وجود اثنين من التربتوفان على الأقل لتمكين الكشف. [ 5 ] يصل النطاق الخطي للتطبيع بدون صبغة إلى 80 ميكروغرام من البروتين لكل مسار في هلامات Criterion متوسطة الحجم ذات 18 بئراً، وإلى 100 ميكروغرام لكل مسار في هلامات Criterion متوسطة الحجم ذات 12 بئراً. يتوافق هذا النطاق مع أحمال البروتين النموذجية في لطخات ويسترن الكمية، ويتيح حسابات التحكم في التحميل عبر نطاق واسع من تحميل البروتين. [ 29 ] [ 4 ] وقد توفرت مؤخراً طريقة أكثر كفاءة للكشف بدون صبغة. [ 30 ] [ 31 ] عند استخدام أحمال بروتين عالية، أثبتت تقنية الكشف بدون صبغة نجاحاً أكبر من استخدام الصبغات. [ 29 ]
مراجع
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 تايلور ، إس سي؛ بيركلمان، تي؛ ياداف، جي؛ هاموند، إم (23 أغسطس 2016). " منهجية محددة للقياس الكمي الموثوق لبيانات لطخة ويسترن" . التكنولوجيا الحيوية الجزيئية . 55 (3): 217-226 . doi : 10.1007/s12033-013-9672-6 . PMC 3840294. PMID 23709336 .
- ثيلين ، أ .؛ زورزي، و.؛ لاكاي، ب.؛ دي بورمان، ب.؛ كومانز، ب.؛ هينين، ج.؛ غريزار، ت.؛ إيغوت، أ.؛ هاينن، إ. (8 أكتوبر 1999). " جينات الصيانة كمعايير داخلية: الاستخدام والحدود" . مجلة التكنولوجيا الحيوية . 75 ( 2-3 ): 291-295 . doi : 10.1016/s0168-1656(99)00163-7 . hdl : 2268/3661 . ISSN 0168-1656 . PMID 10617337 .
- 1 2 ألدريج، جورجينا م.؛ بودريباراك، ديفيد م.؛ جرينوف، ويليام ت.؛ ويلر، إيفان جين (30 يوليو 2008). "استخدام صبغات البروتين الكلي كضوابط تحميل: بديل لضوابط البروتين المفردة عالية الوفرة في التلطيخ المناعي شبه الكمي" . مجلة أساليب علم الأعصاب . 172 (2): 250-254 . doi : 10.1016/j.jneumeth.2008.05.003 . PMC 2567873. PMID 18571732 .
- 1 2 3 كولينز، ماهلون أ.؛ آن، جيان؛ بيلر، دانييل؛ باوزر، روبرت (15 أغسطس 2015). "البروتين الكلي هو عنصر تحكم فعال في تحميل لطخات ويسترن للسائل النخاعي" . مجلة أساليب علم الأعصاب . 251 : 72-82 . doi : 10.1016/j.jneumeth.2015.05.011 . PMC 4540354. PMID 26004848 .
- 1 2 3 4 "تطبيع البروتين الكلي للتلطيخ الغربي - شركة أدفانستا" . 2014-11-05 . تم الاسترجاع في 2016-10-01 .
- باس ، جيه جيه ؛ ويلكنسون، دي جيه؛ رانكين، دي؛ فيليبس، بي إي؛ شيفشيك، إن جيه؛ سميث، كيه؛ أثيرتون، بي جيه (5 يونيو 2016). " نظرة عامة على الاعتبارات التقنية لتطبيقات التلطيخ الغربي في البحوث الفيزيولوجية" . المجلة الإسكندنافية للطب والعلوم في الرياضة . 27 (1): 4-25 . doi : 10.1111/sms.12702 . ISSN 1600-0838 . PMC 5138151. PMID 27263489 .
- ↑ لي، رينا؛ شين، يونغ (19 أبريل 2013). "طريقة قديمة تواجه تحديًا جديدًا: إعادة النظر في بروتينات الصيانة الخلوية كعنصر تحكم مرجعي داخلي لأبحاث علم الأعصاب" . علوم الحياة . 92 (13): 747-751 . doi : 10.1016/j.lfs.2013.02.014 . ISSN 1879-0631 . PMC 3614345. PMID 23454168 .
- 1 2 3 تشو، جيانغ؛ هي، فوهونغ؛ سونغ، شوهوي؛ وانغ، جينغ؛ يو، جون (2008-01-01). " كم عدد الجينات البشرية التي يمكن تعريفها كجينات أساسية باستخدام بيانات التعبير الحالية؟" . BMC Genomics . 9 : 172. doi : 10.1186/1471-2164-9-172 . ISSN 1471-2164 . PMC 2396180. PMID 18416810 .
- 1 2 3 باربر، روبرت د.؛ هارمر، دان و.؛ كولمان، روبرت أ.؛ كلارك، برايان ج. (11 مايو 2005). "جين GAPDH كجين أساسي: تحليل التعبير عن mRNA الخاص بجين GAPDH في مجموعة من 72 نسيجًا بشريًا". علم الجينوم الفيزيولوجي . 21 (3): 389-395 . CiteSeerX 10.1.1.459.7039 . doi : 10.1152/physiolgenomics.00025.2005 . ISSN 1094-8341 . PMID 15769908 .
- 1 2 3 لي، بيتر د.؛ سلادك، روبرت؛ غرينوود، سيليا م . ت .؛ هدسون، توماس ج. (2002-02-01). " جينات التحكم والتنوع: غياب النسخ المرجعية المنتشرة في دراسات التعبير الجيني المتنوعة لدى الثدييات" . أبحاث الجينوم . 12 (2): 292-297 . doi : 10.1101/gr.217802 . ISSN 1088-9051 . PMC 155273. PMID 11827948 .
- ↑ كوتشمان، جون ر. (2016-10-01). "الأجسام المضادة التجارية: الجيد والسيئ والقبيح حقًا" . مجلة علم الأنسجة والكيمياء الخلوية . 57 (1): 7-8 . doi : 10.1369 / jhc.2008.952820 . ISSN 0022-1554 . PMC 2605718. PMID 18854593 .
- ↑ جيلدا، جينيفر إي.؛ غوش، راجيشواري؛ تشيا، جينيس إكس.؛ ويست، توني إم.؛ بودين، سو سي.؛ غوميز، ألدرين في. (19 أغسطس 2015). "عدم دقة تقنية ويسترن بلوت مع الأجسام المضادة غير الموثقة: الحاجة إلى معيار أدنى للإبلاغ عن تقنية ويسترن بلوت (WBMRS)" . PLOS ONE . 10 (8) e0135392. Bibcode : 2015PLoSO..1035392G . doi : 10.1371/journal.pone.0135392 . ISSN 1932-6203 . PMC 4545415. PMID 26287535 .
- ↑ "التحقق من صحة الأجسام المضادة: حاجة ملحة | مجلة ساينتست®" . ساينتست . تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 أكتوبر 2016 .
- ↑ "6 تغييرات ستُحدث فرقًا كبيرًا في تسلسل الحمض النووي الريبوزي (RNA-seq)؛ الجزء 3 - Cofactor Genomics" . cofactorgenomics.com . 19 مارس 2014. تاريخ الاسترجاع: 1 أكتوبر 2016 .
- ↑ فوسانغ، أماندا جيه؛ كولبران، روجر جيه (11 ديسمبر 2015). "الشفافية هي مفتاح الجودة" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 290 (50 ) : 29692-29694 . doi : 10.1074/jbc.E115.000002 . ISSN 0021-9258 . PMC 4705984. PMID 26657753 .
- ↑ موريتز، سي بي. (2017-09-20). "التوبولين أم لا: التوجه نحو تلوين البروتين الكلي كعنصر تحكم في التحميل في لطخات ويسترن" ( ملف PDF) . علم البروتينات . 17 (20) 1600189. doi : 10.1002/pmic.201600189 . PMID 28941183. S2CID 22305461 .
- ↑ ويليندر، شارلوت؛ إكبلاد، لارس (4 مارس 2011). "تلوين كوميسي كعنصر تحكم في التحميل في تحليل ويسترن بلوت". مجلة أبحاث البروتينات . 10 (3): 1416-1419 . doi : 10.1021/pr1011476 . ISSN 1535-3893 . PMID 21186791 .
- ↑ رانغاناثان، فيلفيزي؛ دي، برابير ك. (1996-02-01). "التلطيخ الغربي للبروتينات من هلامات بولي أكريلاميد المصبوغة بصبغة كوميسي". الكيمياء الحيوية التحليلية . 234 (1): 102-104 . doi : 10.1006/abio.1996.0057 . PMID 8742090 .
- ↑ شتاينبرغر، ب (2015-05-01). "تقييم صبغة SYPRO Ruby للبروتين الكلي لتطبيع نتائج لطخات ويسترن ثنائية الأبعاد". الكيمياء الحيوية التحليلية . 476 (1): 17-19 . doi : 10.1016/j.ab.2015.01.015 . PMID 25640586 .
- ↑ "تطبيع البروتين الكلي للتلطيخ الغربي" . تم الاسترجاع في 2016-10-01 .
- 1 2 ريفيرو-غوتيريز، ب.؛ أنزولا، أ.؛ مارتينيز-أوغستين، أ.؛ دي ميدينا، ف. سانشيز (15-12-2014). "الكشف الخالي من الصبغة كبديل للتحكم في التحميل عن بونسو والكشف المناعي عن بروتينات التدبير المنزلي في لطخة ويسترن" . الكيمياء الحيوية التحليلية . 467 : 1-3 . doi : 10.1016/j.ab.2014.08.027 . hdl : 10481/63191 . ISSN 1096-0309 . PMID 25193447 .
- 1 2 3 4 5 6 غورتلر، آن؛ كونز، نانسي؛ غومولكا، ماريا؛ هورنهاردت، سابين؛ فريدل، آنا أ.؛ ماكدونالد، كيفن؛ كون، جوناثان إي.؛ بوش، أنطون (15 فبراير 2013). "تقنية خالية من الصبغة كأداة توحيد في تحليل ويسترن بلوت". الكيمياء الحيوية التحليلية . 433 (2): 105-111 . doi : 10.1016/j.ab.2012.10.010 . PMID 23085117 .
- ↑ "التصوير الفلوري: المبادئ والأساليب" (ملف PDF) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 يناير 2018 .
- 1 2 غولدمان، أ؛ هاربر، س؛ سبيشر، د.و. (2016-11-01). الكشف عن البروتينات على أغشية التلطيخ . المجلد 86. الصفحات 10.8.1–10.8.11. doi : 10.1002/cpps.15 . ISBN 978-0-471-14086-3. PMC 5646381 . PMID 27801518 .
{{cite book}}تم|journal=تجاهله ( مساعدة ) - ↑ زيتلر، آنا ف.؛ جيرر، كاترين هـ.؛ هاس، راينر؛ خيمينيز-سوتو، لويزا ف. (2016-07-01). "تحليل لطخة شبه كمي مُحسَّن في فحوصات العدوى باستخدام تقنية Stain-Free". مجلة أساليب علم الأحياء الدقيقة . 126 : 38-41 . doi : 10.1016/j.mimet.2016.04.016 . PMID 27150675 .
- ↑ "تقنية خالية من البقع | التطبيقات والتقنيات | بيو-راد" . www.bio-rad.com . تاريخ الاسترجاع: 1 أكتوبر 2016 .
- ↑ كوليلا، أليكس د.؛ شيجيني، نوشا؛ تي، ميليندا ن.؛ جيبينز، إيان ل.؛ ويليامز، كيرين أ .؛ تشاتواي، تيم ك. (15 نوفمبر 2012). "مقارنة الهلامات الخالية من الصبغة مع منهجية التحكم التقليدية في تحميل البروتينات في التحليل المناعي". الكيمياء الحيوية التحليلية . 430 (2): 108-110 . doi : 10.1016/j.ab.2012.08.015 . PMID 22929699 .
- ↑ جيلدا، جينيفر إي.؛ غوميز، ألدرين ف. (15-09-2013). "التلوين الكامل للبروتين بدون صبغة هو ضابط تحميل أفضل من بيتا-أكتين في لطخات ويسترن" . الكيمياء الحيوية التحليلية . 440 (2): 186-188 . doi : 10.1016/j.ab.2013.05.027 . PMC 3809032. PMID 23747530 .
- 1 2 سيموني، ك. وياداف، ج. (7 أغسطس 2016). "اتجاهات في التحليل الكمي للبروتين باستخدام تقنية ويسترن بلوت - ظهور توحيد البروتين الكلي" . مجلة علوم وتكنولوجيا الأحياء . أدفانتج ميديا.
- ↑ "نهج خالٍ من البقع في تقنية ويسترن بلوت | مقالات مجلة GEN | GEN" . GEN . 15 نوفمبر 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 أكتوبر 2016 .
- ↑ جيلدا، جينيفر إي.؛ غوميز، ألدرين في. (2015-01-01). "التلطيخ الغربي باستخدام وسم البروتين داخل الهلام كعنصر تحكم في التطبيع: تقنية خالية من الصبغة". في بوش، أنطون (محرر). التنميط البروتيني . طرق في البيولوجيا الجزيئية. المجلد 1295. سبرينغر نيويورك. الصفحات 381-391 . doi : 10.1007/978-1-4939-2550-6_27 . ISBN 978-1-4939-2549-0PMID 25820735
روابط خارجية
- تقنيات البيولوجيا الجزيئية
