معلومة

6.5: نصائح تقنية ميدانية لتحديد فهرس الموقع - علم الأحياء

6.5: نصائح تقنية ميدانية لتحديد فهرس الموقع - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

6.5 نصائح تقنية المجال لتحديد فهرس الموقع

عند تحديد فهرس الموقع ، نقوم بدمج قدرات الفني لتحديد فئات التاج وقياس ارتفاع الشجرة وتقدير عمر الشجرة. لذلك ، تختلف طريقة أخذ العينات أيضًا.

1. حدد الأشجار للقياس. يعتمد عدد الأشجار المراد قياسها على مدى تغير الحامل ودرجة الدقة المطلوبة. كلما زاد التباين في الحجم والأنواع في الموقع ، زاد حجم العينة المطلوب للحصول على تقدير دقيق لجودة الموقع لكل نوع موجود. بالنسبة للأنواع التي تم تجميعها في فئات الموقع ، فإن الهدف هو الترتيب النسبي ، لذلك لا يلزم وجود حجم عينة كبير.

معايير الاختيار:

  • فئة التاج المهيمن أو السائد. اختر الأشجار التي تتلقى تيجانها ضوء الشمس الكامل.
  • تحقق من الخارج -خالية من الاضطرابات السابقة. التحقق من جميع النواحي من الشجرة بحثًا عن علامات على عوارض الحشرات ، أو الأقماع ، أو مكانس الساحرات ، أو الندوب القاعدية أو الجذعية ، والكسر ، وما إلى ذلك. تحقق حول قاعدة الشجرة بحثًا عن علامات مرض الجذور (على سبيل المثال فيلوس النيابة. أو مغاير النيابة). قد تكون هناك حالات يكون فيها الموقف الذي يصيبه بشدة جليد أو عاصفة رياح به عدد قليل جدًا من أشجار فهرس المواقع المناسبة للاختيار من بينها.
  • تحقق من الداخلخالية من قمع الماضي.قد يكون من الصعب تقييم ذلك على الأشجار الكبيرة دون النظر إلى العينة الأساسية المتزايدة. يقوم بعض الأشخاص بتكوين قلب الشجرة أولاً للتأكد من أنها شجرة فهرس موقع قابلة للاستخدام قبل قياس الارتفاع لتوفير الوقت. على الأشجار الأصغر ، يمكن أن تشير المسافة بين الفلاتر إلى اتجاهات معدل النمو العامة.

2. استخراج عينة أساسية نظيفة وسليمة لتقدير العمر.

  • تحقق من اللب بحثًا عن دليل على العفن أو الفحم أو القمع أو الجفاف في الماضي.
  • تأكد من أنك تستطيع قراءة العمر - استخدم عدسة مكبرة أو عدسة يدوية على الأشجار ذات الحلقات الضيقة. انظر بعناية إلى المناطق التي تشير إلى مركز الشجرة. العينات الأساسية بعد أكثر من بضع سنوات من اللب غير موثوقة. عد الحلقات مرتين.

3. قياس الارتفاع الكلي. من الواضح أن هذا قياس مهم. قياس بعدك عن الشجرة - لا تسرع. تأكد من أنك تستطيع ارى الأعلى. من منظور يسمح برؤية واضحة للتاج ، ابحث عن دليل على الكسر - قمم مسطحة ، أطول من الفروع الجانبية المتوقعة ، إلخ. ابحث أيضًا عن الأطراف الماصة والشوكة في التاج.

4. سجل القياسات الخاصة بك. سجل كل شجرة كزوج من القياسات - الطول والعمر. يتم استخدام القياسين معًا للحصول على فهرس الموقع ، لذلك احتفظ بها كزوج. سجل دائمًا عمر ارتفاع الثدي في الميدان. يمكن تعديل هذا الرقم لاحقًا إلى العمر الإجمالي عن طريق إضافة عدد السنوات اللازمة عادةً لتلك الأنواع للوصول إلى ارتفاع الثدي. هذا سوف يختلف حسب الأنواع والمنطقة. عادة ما تكون 4-8 سنوات لمعظم الصنوبريات منخفضة الارتفاع.


درجة حموضة التربة

درجة حموضة التربة هو مقياس الحموضة أو القاعدة (القلوية) التربة. يعتبر الرقم الهيدروجيني للتربة خاصية رئيسية يمكن استخدامها لإجراء تحليل إعلامي نوعي وكمي فيما يتعلق بخصائص التربة. [1] يُعرَّف الأس الهيدروجيني بأنه اللوغاريتم السالب (الأساس 10) لنشاط أيونات الهيدرونيوم (H +
أو بتعبير أدق ، H
3 O +
عبد القدير ) في حل. في التربة ، يتم قياسه في ملاط ​​من التربة ممزوج بالماء (أو محلول ملحي ، مثل 0.01 M CaCl
2 ) ، ويقع عادةً بين 3 و 10 ، مع كون الرقم 7 محايدًا. التربة الحمضية درجة حموضة أقل من 7 والتربة القلوية بدرجة حموضة أعلى من 7. التربة شديدة الحموضة (pH & lt 3.5) والتربة شديدة القلوية (pH & gt 9) نادرة. [2] [3]

درجة حموضة التربة يعتبر متغيرًا رئيسيًا في التربة لأنه يؤثر على العديد من العمليات الكيميائية. يؤثر بشكل خاص على توافر المغذيات النباتية من خلال التحكم في الأشكال الكيميائية للعناصر الغذائية المختلفة والتأثير على التفاعلات الكيميائية التي تخضع لها. يتراوح نطاق الأس الهيدروجيني الأمثل لمعظم النباتات بين 5.5 و 7.5 [3] ومع ذلك ، فقد تكيفت العديد من النباتات لتزدهر عند قيم الأس الهيدروجيني خارج هذا النطاق.


WikiHows ذات الصلة

  1. ↑ https: //www.fs.usda.gov/Internet/FSE_DOCUMENTS/stelprdb5202838.pdf
  2. ↑ http://www.michigan.gov/documents/dnr/TreeAge_401065_7.pdf
  3. ↑ https: //www.michigan.gov/documents/dnr/TreeAge_401065_7.pdf
  4. ↑ http://www.michigan.gov/documents/dnr/TreeAge_401065_7.pdf
  5. ↑ http://www.rfs.org.uk/learning/forestry-knowledge-hub/trees-biology/tree-age/
  6. ↑ مات بومان. البستاني والمالك ، سوق التقليد والحديقة. مقابلة الخبراء. 21 أبريل 2020.
  7. ↑ http://www.michigan.gov/documents/dnr/TreeAge_401065_7.pdf
  8. ↑ http://www.rfs.org.uk/learning/forestry-knowledge-hub/trees-biology/tree-age/
  9. ↑ http: //articles.extension.org/pages/33763/tree-growth
  1. ↑ https: //openoregon.pressbooks.pub/forestmeasures/chapter/4-4-field-technique-tips-for-counting-whorls/
  2. ↑ https: //openoregon.pressbooks.pub/forestmeasures/chapter/4-4-field-technique-tips-for-counting-whorls/
  3. ↑ https: //openoregon.pressbooks.pub/forestmeasures/chapter/4-4-field-technique-tips-for-counting-whorls/
  4. ↑ http: //abt.ucpress.edu/content/74/9/62
  5. ↑ http: //abt.ucpress.edu/content/74/9/62
  6. ↑ https: //openoregon.pressbooks.pub/forestmeasures/chapter/4-7-increment-coring/
  7. ↑ https: //openoregon.pressbooks.pub/forestmeasures/chapter/4-6-field-techniques-for-increment-boring/
  8. ↑ https: //openoregon.pressbooks.pub/forestmeasures/chapter/4-6-field-techniques-for-increment-boring/
  9. ↑ https: //openoregon.pressbooks.pub/forestmeasures/chapter/4-6-field-techniques-for-increment-boring/
  10. ↑ https: //openoregon.pressbooks.pub/forestmeasures/chapter/4-7-increment-coring/
  11. ↑ http://www.timbre-project.eu/tl_files/timbre/Intern/4٪20Work٪20Packages/WP4/timbre_265364_D4.2_TC_guideline.pdf
  12. ↑ مات بومان. البستاني والمالك ، سوق التقليد والحديقة. مقابلة الخبراء. 21 أبريل 2020.

وقت الرحلة (ToF)

محلل الكتلة الذي ستركز عليه هذه المقالة هو وقت الرحلة (ToF). يتضمن مبدأ محلل الكتلة ToF فصل الأيونات بناءً على الوقت الذي تستغرقه الأيونات للسفر عبر أنبوب طيران بطول معروف والوصول إلى الكاشف. 2 يعتمد مسار الأيونات عبر محلل الكتلة ToF على زخمها وطاقتها الحركية بسبب جهد تسريع نبضي مطبق و م / ض نسب الأيونات. 2 بناءً على الفيزياء الكلاسيكية ، فإن الأيونات ذات المستوى الأدنى م / ض سوف يسافر بشكل أسرع ويصل إلى الكاشف أولاً بينما الأيونات ذات الحجم الأكبر م / ض سوف يسافر أبطأ ويصل إلى الكاشف أخيرًا. يظهر تخطيط ToF في الشكل ( PageIndex <2> ).

الشكل ( PageIndex <2> ): رسم تخطيطي لـ ToF الخطي. مقياس الطيف الكتلي لوقت تأين الليزر حيث يتم تسريع الأيونات وفصلها بالكتلة في منطقة انجراف خالية من المجال قبل الكشف عنها. (CC BY-SA 4.0 K. K. K. Murray va Wikipedia).

تم تكييف الاشتقاق التالي لوصف ديناميكيات محلل ToF من Hoffman et al 2007. 4 يسمح لنا الوقت الذي تستغرقه الأيونات للتحرك عبر أنبوب الطيران بين مصدر الأيونات والكاشف بتحديد الجرذ (m / z ) دائرة الرقابة الداخلية. 4 في طيف ToF ، تتوافق الذروة المسجلة لأي (m / z ) مع مجموع الإشارات المقابلة للأيونات المتعددة والمستقلة التي تصل إلى الكشف الشامل. يمكن توضيح ذلك في المعادلات التالية حيث يتم تحويل الطاقة الكامنة الممنوحة للأيونات في المناطق المتسارعة إلى طاقة حركية لجميع الأيونات:

بعد ذلك ، نحل المعادلات المعادلة أعلاه للسرعة (v ).

نظرًا لأن السرعة تساوي طول مسار الانجراف مقسومًا على الوقت نحصل على:

ثم حل الوقت ونحصل على المعادلة التالية المستخدمة للوقت الموصوف في محلل ToF.

من خلال إعادة ترتيب المعادلة أعلاه جبريًا ، يتم تحديد تعبير (م / ض ) كما هو موضح أدناه.

يمكننا أيضًا وصف تحليل الكتلة للأيونات عن طريق تمييز المعادلة أعلاه فيما يتعلق بالكتلة والوقت نحصل على العلاقة التالية:

بمعالجة المعادلة أعلاه ، نحصل على العلاقة التالية المستخدمة للتعبير عن دقة الكتلة.

أحد عوامل السحب لاستخدام ToF الخطي هو دقة الكتلة الضعيفة. 4 العوامل التي تتسبب في ضعف دقة الكتلة تظهر في الشكل ( فهرس الصفحة <3> ). تختلف أوقات بدء الأيونات ومواقعها قبل أن يتم تسريعها في أنبوب الطيران وتؤثر على الدقة. بالإضافة إلى ذلك ، تؤثر الطاقات الحركية المختلفة للأيونات والتوجيه الأولي للأيونات أيضًا على دقة الكتلة وتعطي نتائج سيئة.

الشكل ( PageIndex <3> ). العوامل التي تؤثر على دقة الكتلة في محلل كتلة TOF الخطي. 5

لتصحيح الدقة الجماعية الضعيفة ، أ عاكس يضاف إلى محلل ToF. يظهر تخطيط عاكس ToF n في الشكل ( PageIndex <4> ). يتم أحيانًا اختصار هذا النوع من ToF على أنه ReTOF. 5

الشكل ( PageIndex <4> ). توضيح تخطيطي لمحلل عاكس ToF. في الانعكاس ، يأخذ أيون الطاقة الأعلى مسارًا أطول ولكنه يصل إلى الكاشف في نفس الوقت الذي يصل فيه أيون الطاقة المنخفض لنفس الكتلة. (CC BY-SA 4.0 K. K. Murray عبر ويكيبيديا)

هناك جهد مطبق في العاكس ، والذي يعكس الأيونات في الاتجاه المعاكس للكاشف. 5 الأيونات التي تظهر في الشكل ( فهرس الصفحة <4> ) لها مسافات متشابهة قبل أن تصل إلى العاكس وبعد العاكس تكون الأيونات متباعدة أكثر. يرجع السبب في ذلك إلى الاختلاف في الطاقة الحركية التي تحملها الأيونات. أثقل م / ض الأيونات لديها طاقة حركية أكثر من الأخف م / ض الأيونات قبل وبعد العاكس. لذلك ، ستستغرق الأيونات الثقيلة وقتًا أطول للوصول إلى الكاشف وستصل الأيونات الأخف إلى الكاشف بشكل أسرع. يتناسب الاختلاف الزمني لمسار طيران الأيونات مع م / ض من أيون. يتم عرض مثال على دقة الكتلة المحسنة في الشكل ( PageIndex <5> ).

الشكل ( PageIndex <5> ). رسم توضيحي لتحليل الكتلة في طيف TOF الخطي والانعكاس TOF. 6


3. المزالق العامة في المقايسات الملزمة القائمة على الخلايا

ال كد تعتمد معادلة الاشتقاق (مكافئ 8) على عدد من الافتراضات التي ، إذا لم يتم حسابها ، قد تؤدي إلى حدوث خطأ كبير في الاختبار. هناك اعتباران رئيسيان هما وقت توازن تفاعل الارتباط ونضوب الترابط الذي يحدث أثناء اختبار الربط.

3.1 وقت التوازن

ال كد تعتمد المعادلة على نظام عند التوازن ، والذي يتطلب أن يكون رد فعل ملزم هو التوازن للقياس كد القيم لتكون دقيقة (Berson & # x00026 Yalow، 1959 Bylund & # x00026 Toews، 1993 Hulme & # x00026 Trevethick، 2010 Kuriyan et al.، 2013 Pollard، 2010). السماح لتفاعلات الارتباط بالتوازن يعتمد بشكل كبير على تركيز اللجند المستخدم وقوة تفاعل الارتباط ، وبالتالي قد يتطلب تحضين التفاعل لعدة ساعات أو أيام. رياضيا ، يمكن حساب وقت التوازن من كإيقاف، [الأرض كد (Chen et al.، 2013 Hulme & # x00026 Trevethick، 2010). المعلمة المفيدة هي نصف الوقت لمعادلة التوازن (ر1/2):

سيصل التفاعل إلى نصف نسبة التركيز المتبقية باتجاه التوازن بعد كل نصف وقت. وبالتالي ، يستغرق الأمر 5 & # x000d7 ر1/2 لتحقيق 97٪ من قيمة التوازن النهائي. لأن الوقت الإضافي بعد هذه النقطة لن يؤدي إلا إلى الحد الأدنى من الزيادات نحو التوازن الكامل ، 5 & # x000d7 ر1/2 يمكن اعتباره الوقت اللازم للوصول إلى التوازن في تفاعل ملزم (Chen et al.، 2013 Hulme & # x00026 Trevethick، 2010).

يعد تحديد وقت التوازن أمرًا بالغ الأهمية لضمان إجراء اختبار ملزم بشكل صحيح ، ويتطلب معرفة كإيقاف، [الأرض كد (مكافئ 9). ومع ذلك ، من أجل تفاعل ملزم جديد ، فإن كإيقاف و كد لن يكون معروفًا ، مما يجعل تحديد معامل نصف الوقت في البداية أمرًا صعبًا. ال كإيقاف يمكن تحديده من خلال مقايسة خارج المعدل (Boder & # x00026 Wittrup ، 1998). هذه القيمة بالتزامن مع القيمة المقدرة كد (المشتقة من الأدبيات أو التجارب التجريبية) يمكن استخدامها لتحديد وقت التوازن عند أدنى تركيز للرابط الذي تم اختباره لتحديد وقت الحضانة المناسب. بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما يكون من المفيد إجراء اختبار الربط باستخدام فترة حضانة أطول لتحديد ما إذا كانت مماثلة كد تم الحصول عليها. إذا كان الأمر كذلك ، فهذا يوفر ثقة إضافية في أن رد الفعل الملزم قد وصل إلى التوازن.

يؤدي الفشل في السماح لردود الفعل الملزمة بالتوازن إلى حدوث تحول في الاتجاه الأيمن في منحنى الربط (الشكل 2) ، مما يعني أن كد تم تحديده على أنه قيمة أعلى مما هو عليه في الواقع ويتم التقليل من شأن ضيق الربط (Hulme & # x00026 Trevethick، 2010 Pollard، 2010). عندما لا يصل التفاعل إلى التوازن ، تكون نسبة الترابط الحر والمستقبلات إلى المستقبل المرتبط ([L] [R] / [LR]) أعلى ، حيث لم تكن كل الروابط الحرة قد ربطت بعد بالمستقبل على عكس الوقت الذي النظام في حالة توازن.

آثار زمن التوازن على ارتباط الترابط بالمستقبل المعروض. خطوط متقطعة تمثل كد من كل منحنى ملزم. منحنى ربط التوازن (يمثله دوائر سوداء) يُظهر رد فعل ملزم سُمح له بالذهاب إلى التوازن ويكشف الحقيقة كد من 150 صم. منحنى الربط غير المتزن (يمثله أحمر (رمادي في النسخة المطبوعة) مثلثات) يُظهر نتائج تفاعل ملزم لم يُسمح له بالوقت الكافي للوصول إلى التوازن. المقاسة كد من هذا المنحنى الآن 2 نانومتر ، أي ما يقرب من عشرة أضعاف الفرق فوق الفعلي كد.

3.2 نضوب يجند

من الضروري أن تكون قادرًا على تحديد أو افتراض قيمة دقيقة لتركيز الترابط الحر [L] عند إجراء اختبار الربط (Hulme & # x00026 Trevethick، 2010 Kuriyan et al.، 2013). في حين أنه من الممكن نظريًا قياس تركيز الترابط الذي يظل مجانيًا عند التوازن ، فمن الأسهل بكثير افتراض أن التركيز الأولي للرابط المستخدم هو نفس تركيز الترابط الحر عند التوازن. هذا الافتراض ممكن فقط إذا كان التركيز الأولي للرابط الذي تم إدخاله إلى النظام أكبر بكثير من تركيز المستقبل الحالي (كوريان وآخرون ، 2013 ليمبيرد ، 1995). يمكن نمذجة استنفاد الترابط بواسطة جزء الترابط المرتبط بالمستقبل ، الموصوف باستخدام المعادلة التالية ، مع & # x003b4 مثل نضوب الترابط ، [LR] كتركيز المستقبل المرتبط ، و [L]تي كتركيز إجمالي لليجند في النظام (Hulme & # x00026 Trevethick ، ​​2010):

في هذه الحالة ، يُفترض أن كل المستقبلات الموجودة مرتبطة بالرابط ، وبالتالي فإن [LR] تصبح مكافئة لـ [R]تي، أو التركيز الكلي للمستقبلات. ثم تصبح نسبة استنفاد الترابط:

إذا كان التركيز الكلي للمستقبل [R]تي هو 10٪ من تركيز إجمالي الترابط [L]تي (& # x003b4 = 0.1) ، فإن التركيز الأولي للرابط الذي تم إدخاله سيكون تقريبًا نفس التركيز النهائي للرابط الحر [L] عندما يصل النظام إلى التوازن (كولبي وآخرون ، 2004). وهكذا ، فإن [L]تي المضافة في بداية الفحص يمكن استخدامها بدلاً من [L] عند الحساب كد. تمت مناقشة وصف أكثر تعمقًا للأساس المنطقي الرياضي لاستنفاد الترابط في المراجعة في مكان آخر (Colby et al.، 2004 Hulme & # x00026 Trevethick، 2010).

على أساس المعادل. (11) ، يمكن تعديل استنفاد الترابط من خلال التحكم في عاملين من مقايسة الارتباط: التركيز الكلي للمستقبل الموجود [R]تي أو التركيز الكلي للرابط الموجود [L]تي. لتقليل قيمة & # x003b4 إلى 0.1 أو أقل ، [R]تي يمكن تصغيرها أو [L]تي يمكن زيادتها. التقنية الرئيسية المستخدمة للتحكم في [R]تي في فحوصات ربط الخلية هو التحكم في عدد الخلايا الموجودة. ومع ذلك ، في معظم التجارب ، يوجد حد أدنى لعدد الخلايا التي يجب استخدامها لقياس إشارة ربط مهمة لاشتقاق بيانات قابلة للتكرار (

10 5 خلايا) (كولبي وآخرون ، 2004). بدلا من ذلك ، لزيادة [L]تي، يمكن زيادة إجمالي عدد مولات يجند إلى التفاعل ويمكن زيادة الحجم الكلي للتفاعل. نتيجة لزيادة حجم التفاعل ، فإن التركيز الكلي للمستقبلات [R]تي سوف ينخفض ​​، حيث أن العدد الإجمالي للمستقبلات (بناءً على رقم الخلية) يظل ثابتًا في كل حالة. وبالتالي ، فإن الزيادة الحجمية أمر بالغ الأهمية لتجنب استنفاد الترابط بتركيزات منخفضة من الترابط.

يوضح الجدول 1 الحد الأدنى من الحجم اللازم لتركيزات مختلفة من يجند ، بالنظر إلى عدد المستقبلات 10 10 (10 5 خلايا و # x000d7 10 5 مستقبلات / خلية) ، وهو تقدير قياسي عند اختبار البروتينات المعبر عنها على سطح خلية الخميرة (Boder & # x00026 Wittrup، 2000) أو سطح خلية الثدييات (تمت مناقشته في القسمين 4 و 5 على التوالي). كما هو واضح ، تصبح تأثيرات استنفاد الترابط أكثر وضوحًا عندما تصبح تركيزات البداية من اللجند منخفضة جدًا (& # x0003c1 nم). لهذا السبب ، غالبًا ما يكون من الصعب تحديد المجلدات عالية التقارب باستخدام المقايسات المستندة إلى الخلية بسبب صعوبة استرداد أعداد صغيرة من الخلايا من أحجام الفحص الكبيرة (& # x0003e15 مل).

الجدول 1

الحد الأدنى من الأحجام اللازمة لتجنب استنفاد Ligand في اختبار ملزمة للخلايا مع وجود 10 10 مستقبلات

يجند اضرب. [L]تيم)حجم نضوب يجند (& # x003bcL)يجند اضرب. [L]تيم)حجم نضوب يجند (مل)
5000.335000.33
1001.661001.66
503.32503.32
1016.61016.6
533.2533.2
11661166
0.53300.5330

كميات كبيرة مطلوبة لتجنب استنفاد الترابط لتركيزات منخفضة من الترابط.

إذا لم يتم أخذ تعويض استنفاد الترابط في الاعتبار ، فإن التأثير سيخلق تحولًا يمينًا لمنحنى الربط وإفراط في تقدير كد (Hulme & # x00026 Trevethick، 2010 Limbird، 1995 Moore & # x00026 Cochran، 2012). هذا يرجع إلى آلية تحليل كد من منحنيات الربط ، اعتمادًا على افتراض أن تركيز الترابط الحر [L] المستخدم في تركيب المنحنى يساوي إجمالي تركيز يجند البداية [L]تي (كوريان وآخرون ، 2013). في حالة استنفاد الترابط ، سيتم ربط جزء كبير من الرابطة الحرة بالمستقبل ، ومع تقدم الفحص ، لن يكون تركيز الترابط الحر الفعال [L] مساويًا لـ [L] الأوليتي. وبالتالي ، فإن إشارة الربط المقاسة سوف تكون عاكسة لتركيز ليجند حر أقل بكثير من تركيز الترابط الأولي. هذه الظاهرة موضحة في الشكل 3 والجدول 2.

آثار استنفاد الترابط على قياسات مقايسة الارتباط بالخلايا. خطوط متقطعة تمثل كد من كل منحنى ملزم. منحنى تفاعل ربط التوازن (يمثله دوائر سوداء) باستخدام أحجام مناسبة عند كل تركيز لتجنب استنفاد الترابط ، بينما منحنى تفاعل استنفاد الترابط (يمثله أزرق (الرمادي الداكن في النسخة المطبوعة) الماس) لم. المقاسة كد من هذا المنحنى 2 نم، بفارق 10 أضعاف عن الرقم الفعلي كد من 150 صم. يتم جدولة هذه البيانات في الجدول 2.

الجدول 2

شروط الفحص الملزمة المستخدمة في تجارب استنفاد Nonligand واستنفاد Ligand

تصور [يجند] (نم)شروط التوازن الملزمةشروط استنفاد يجند
الحجم (& # x003bcL)جزء منضمالحجم (& # x003bcL)جزء منضم
30.00201.00201.00
10.00200.95201.28
3.00500.9820*0.52
1.002000.9020*0.12
0.305000.5420*0.08
0.1020000.3460*0.03
0.0355000.24200*0.04
0.0120,0000.14600*0.05
0.00355,0000.071500*0.07

تركيز الترابط المدرك هو تركيز الترابط الذي تم استخدامه كنقطة انطلاق في كل حجم مدرج. يتم اشتقاق القيم المرتبطة بالجزء الناتج من تحليل التفاعلات النهائية. القيم التي تخضع لظروف استنفاد الترابط (& # x003b4 & # x0003e0.1) مائلة وعلامة النجمة. تم رسم البيانات في الشكل 3. بينما يوفر هذا الجدول إرشادات مفيدة ، يجب تحديد استنفاد الترابط (أو عدمه) تجريبياً عن طريق قياس تقاربات الربط تحت أحجام مختلفة لتأكيد التشابه كد يتم تحقيق القيم.

بالنظر إلى عدد الاعتبارات المطلوبة لإعداد مقايسة ملزمة دقيقة ، ربما ليس من المستغرب أن يكون هناك غالبًا مجموعة متنوعة من كد القيم (غالبًا ما تكون مبالغًا فيها) المقدمة في الأدبيات لنفس البروتين & # x02013 تفاعل البروتين (Kastritis & # x00026 Bonvin، 2013 Kastritis et al.، 2011). يعد هذا اعتبارًا مهمًا بشكل خاص في هندسة البروتينات من أجل ربط أكثر إحكامًا ، حيث يتم قياس المتغيرات & # x0201cimproved & # x0201d مقابل نظيراتها من النوع البري ، غالبًا ما تستند إلى الأدبيات كد القيم.


كيف يجب استخدام تقنيات قياس ضغط الدم المختلفة؟

ما هي مقاييس ضغط الدم المهمة سريريًا؟

هناك ثلاثة مقاييس رئيسية محتملة لضغط الدم يمكن أن تسهم في الآثار السلبية لارتفاع ضغط الدم. الأول هو المستوى المتوسط ​​أو & # x0201ctrue & # x0201d ، والثاني هو التباين النهاري ، والثالث هو التباين قصير المدى.

متوسط ​​ضغط الدم بالعيادة

في الوقت الحاضر ، البيانات الوبائية والسريرية متاحة فقط لمستوى ضغط الدم المتوسط. في الممارسة السريرية ، يتميز ضغط دم المريض عادة بقيمة واحدة من الضغوط الانقباضية والانبساطية ، للدلالة على المستوى المتوسط. عادة ما يتم أخذ مثل هذه القراءات في بيئة العيادة ، ولكن هناك أدلة كثيرة على أن ضغوط العيادة في مرضى ارتفاع ضغط الدم أعلى باستمرار من متوسط ​​ضغط 24 ساعة المسجل مع أجهزة المراقبة المتنقلة. 70 تمت الإشارة إلى هذا التقدير المفرط من خلال قراءات العيادة للضغط الحقيقي عند مستويات عالية من الضغط والتقليل في المستويات المنخفضة على أنه تحيز تخفيف الانحدار ويعني أن منحدر الخط المتعلق بضغط الدم والاعتلال القلبي الوعائي يجب أن يكون أكثر حدة بالنسبة للدم الحقيقي ضغط من لضغط العيادة. 71

الاختلاف النهاري في ضغط الدم

هناك إيقاع نهاري واضح لضغط الدم ، مع انخفاض من 10 إلى 20 ملم زئبق أثناء النوم وزيادة سريعة عند الاستيقاظ والاستيقاظ في الصباح. عادةً ما يُلاحظ ارتفاع ضغط الدم بين الساعة 6 صباحًا والظهيرة ، وهو أيضًا الوقت الذي يميل فيه انتشار العديد من الأحداث المرضية القلبية الوعائية إلى الارتفاع. 46 يعتمد نمط ضغط الدم أثناء النهار إلى حد كبير على نمط النشاط ، حيث تميل الضغوط إلى الارتفاع خلال ساعات العمل وانخفاضها أثناء التواجد في المنزل. 11 في مرضى ارتفاع ضغط الدم ، يتم إعادة ضبط ملف ضغط الدم النهاري عند مستوى ضغط أعلى ، مع الحفاظ على النمط الطبيعي في الأغلبية. يزداد تباين ضغط الدم على المدى القصير عند التعبير عنه بالقيمة المطلقة (مم زئبق) ، لكن النسبة المئوية للتغييرات لا تختلف. وبالتالي ، يمكن اعتبار ارتفاع ضغط الدم بمثابة اضطراب في النقطة المحددة أو المستوى المنشط لضغط الدم مع التنظيم العادي على المدى القصير. يعكس العلاج الخافض للضغط هذه التغييرات ، مرة أخرى عن طريق إعادة ضبط النقطة المحددة نحو الوضع الطبيعي ، مع تأثير ضئيل على التقلبات قصيرة المدى. يكون الإيقاع النهاري الطبيعي لضغط الدم مضطربًا لدى بعض الأفراد المصابين بارتفاع ضغط الدم ، مع فقدان انخفاض الضغط الليلي الطبيعي. وقد لوحظ هذا في مجموعة متنوعة من الحالات ، بما في ذلك ارتفاع ضغط الدم الخبيث ، والفشل الكلوي المزمن ، وعدة أنواع من ارتفاع ضغط الدم الثانوي ، وتسمم الحمل ، والحالات المرتبطة بالاعتلال العصبي اللاإرادي. 71 توجد بينة وافرة تربط ارتفاع ضغط الدم الليلي بزيادة المراضة القلبية الوعائية والوفيات مقارنة بضغط الدم أثناء النهار. في دراسة أوهاساما القائمة على السكان ، أدى انخفاض ضغط الدم الليلي بنسبة 5٪ إلى زيادة خطر الوفاة بأمراض القلب والأوعية الدموية بنسبة تصل إلى 20٪. وبالمثل ، ارتبطت زيادة مقدارها 9 ملم زئبق في ضغط الدم الانبساطي الليلي بزيادة خطر الإصابة بفشل القلب الاحتقاني بنسبة 25٪ بين الرجال السويديين المسنين. 28 في تجربة Sys-Eur ، 83 دراسة كبيرة خاضعة للتحكم الوهمي للتأثيرات على مراضة القلب والأوعية الدموية لعلاج ارتفاع ضغط الدم الانقباضي لدى كبار السن باستخدام حاصرات قنوات الكالسيوم ، استخدمت دراسة بديلة لـ 808 مريضًا مراقبة ضغط الدم المتنقل. وجد Staessen وزملاؤه أن ضغط الدم أثناء الليل كان مؤشرًا أفضل لمراضة القلب والأوعية الدموية والوفيات منه مقارنة بضغط الدم أثناء النهار. 83 على الرغم من أن هذه النتائج ليست مثبتة بشكل كافٍ ليتم تطبيقها على الممارسة السريرية الروتينية ، لا يمكن تجاهل الأهمية السريرية لارتفاع ضغط الدم الليلي وحالة عدم الغثيان لفترة طويلة ، نظرًا للتأثير المفيد المحتمل لعلاج ارتفاع ضغط الدم الليلي على تقليل مخاطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية في ارتفاع ضغط الدم المرضى. 10

تقلب ضغط الدم

تراكمت المعلومات حول الأهمية السريرية لتقلب ضغط الدم خلال العقد الماضي مع البيانات الحديثة التي تشير إلى أن زيادة تقلب ضغط الدم المتنقل يرتبط بتطور تصلب الشرايين السباتي المبكر ، 78 وارتفاع معدل الاعتلال القلبي الوعائي. في الآونة الأخيرة ، في دراسة ضغط الدم المتنقلة المحتملة لعينة غير معالجة في البداية من 2649 مريضًا مصابًا بارتفاع ضغط الدم ، قارن Vedecchia وزملاؤه القيمة التنبؤية المستقلة لتقلب ضغط الدم أثناء النهار والليل لأحداث القلب والأوعية الدموية. ووجدوا أن ارتفاع ضغط الدم الانقباضي الليلي يعد مؤشرا مستقلا للأحداث القلبية. 89 وبالمثل ، بين المرضى المسنين في تجربة Syst-Eur ، كانت زيادة تقلب ضغط الدم الانقباضي الليلي عند القبول في تجربة Syst-Eur عامل خطر مستقل للسكتة الدماغية أثناء التجربة بين أولئك في ذراع العلاج الوهمي للتجربة. (المراجع تقلب ضغط الدم الانقباضي كعامل خطر للإصابة بالسكتة الدماغية والوفيات القلبية الوعائية لدى كبار السن المصابين بارتفاع ضغط الدم .75

الاستخدام المشترك للعيادة والمنزل والمراقبة المتنقلة

سيظل قياس ضغط الدم في العيادة ، إما عن طريق استخدام الأجهزة الآلية أو قياس ضغط الدم التقليدي ، هو الطريقة الرئيسية للتقييم السريري. القاعدة الأساسية هي أنه كلما اقترب ضغط الدم من مستوى العتبة التي سيبدأ عندها العلاج ، يجب أخذ المزيد من القراءات خلال زيارات أكثر ، قبل اتخاذ قرار العلاج. في المرضى الذين يعانون باستمرار من ارتفاع ضغط العيادة ودليل على ضغط الدم وتلف العضو المستهدف المرتبط # x02013 ، عادة ما يكون من غير الضروري استكمال قراءات العيادة بأنواع أخرى من القياس قبل الوصول إلى قرار علاجي. عندما يكون ارتفاع ضغط الدم هو الشذوذ الوحيد الذي يمكن اكتشافه ، يجب مراعاة احتمال أن يكون ضغط العيادة يبالغ في تقدير الضغط الحقيقي. يمكن القيام بذلك إما عن طريق المراقبة الذاتية أو المراقبة المتنقلة. يوضح الشكل 8 مخططًا لاستخدام الإجراءات المختلفة لقياس ضغط الدم عند تقييم مريض مصاب بارتفاع ضغط الدم تم تشخيصه حديثًا. إذا تم اختيار المراقبة الذاتية وكشفت عن ضغوط مماثلة لقيمة العيادة ، فقد يكون العلاج مناسبًا ولكن إذا كانت القراءات المنزلية أقل بكثير من قراءات العيادة ، فهذا لا يستبعد احتمال ارتفاع ضغط الدم في العمل. هذه هي ميزة المراقبة المتنقلة ، والتي تعطي أفضل تقدير للنطاق الكامل لضغط الدم الذي يتم تجربته خلال الحياة اليومية.

مخطط للجمع بين مقاييس مختلفة لضغط الدم في تقييم المرضى الذين يشتبه في إصابتهم بارتفاع ضغط الدم.


محتويات

تتطلب العديد من تقنيات التحليل أحادية الخلية عزل الخلايا الفردية. تشمل الطرق المستخدمة حاليًا لعزل الخلية الواحدة: الفرز الرقمي العازل للكهرباء ، والهضم الأنزيمي ، و FACS ، والفخاخ الهيدروديناميكية ، والتشريح الدقيق لالتقاط الليزر ، والالتقاط اليدوي ، والموائع الدقيقة ، والمعالجة الدقيقة ، والتخفيف التسلسلي ، وملاقط رامان.

الانتقاء اليدوي للخلية المفردة هو طريقة يتم فيها عرض الخلايا الموجودة في التعليق تحت المجهر ، ويتم انتقاؤها بشكل فردي باستخدام الماصة المجهرية. [18] [19] ملاقط رامان هي تقنية يتم فيها دمج مطيافية رامان مع ملاقط بصرية ، والتي تستخدم شعاع الليزر لاحتجاز الخلايا ومعالجتها. [20]

تستخدم طريقة الفرز الرقمي العازل للكهرباء مجموعة من الأقطاب الكهربائية التي يتم التحكم فيها بأشباه الموصلات في شريحة ميكروفلويديك لاحتجاز خلايا مفردة في أقفاص عازلة للكهرباء (DEP). يتم ضمان تحديد الخلية من خلال الجمع بين علامات الفلورسنت مع مراقبة الصورة. يتم ضمان التسليم الدقيق من خلال الحركة المتحكم فيها بأشباه الموصلات لأقفاص DEP في خلية التدفق.

يتزايد تطوير رقائق الموائع الحيوية ذات الأساس الهيدروديناميكي على مر السنين. في هذه التقنية ، يتم حجز الخلايا أو الجسيمات في منطقة معينة لتحليل الخلية الواحدة (SCA) عادةً دون أي تطبيق لمجالات القوة الخارجية مثل البصري أو الكهربائي أو المغناطيسي أو الصوتي. هناك حاجة لاستكشاف رؤى SCA في الحالة الطبيعية للخلية وتطوير هذه التقنيات ضروري للغاية لهذه الدراسة. سلط الباحثون الضوء على المجال الواسع المحتمل الذي يحتاج إلى استكشاف لتطوير أجهزة biochip لتناسب متطلبات السوق / الباحث. تسهل الموائع الدقيقة الهيدروديناميكية تطوير تطبيقات المختبر السلبية على الرقاقة. يقدم أحدث استعراض سردا للتطورات الأخيرة في هذا المجال ، جنبا إلى جنب مع آلياتها وأساليبها وتطبيقاتها. [21]

تحرير التقنيات المرتبطة

تستخدم طريقة الفرز الرقمي العازل للكهرباء مجموعة من الأقطاب الكهربائية التي يتم التحكم فيها بأشباه الموصلات في شريحة ميكروفلويديك لاحتجاز الخلايا المفردة في أقفاص العزل الكهربائي (DEP). يتم ضمان تحديد الخلية من خلال الجمع بين علامات الفلورسنت مع مراقبة الصورة. يتم ضمان التسليم الدقيق من خلال الحركة المتحكم فيها بأشباه الموصلات لأقفاص DEP في خلية التدفق.

تسمح المصائد الهيدروديناميكية بعزل خلية فردية في "مصيدة" في وقت معين عن طريق النقل السلبي للموائع الدقيقة. يمكن معالجة عدد الخلايا المعزولة بناءً على عدد المصائد في النظام.

تستخدم تقنية Laser Capture Microdissection الليزر لتشريح وفصل الخلايا أو الأقسام الفردية من عينات الأنسجة ذات الأهمية. تتضمن الأساليب مراقبة الخلية تحت المجهر ، بحيث يمكن تحديد قسم للتحليل وتوسيمه حتى يتمكن الليزر من قطع الخلية. بعد ذلك ، يمكن استخراج الخلية للتحليل.

الانتقاء اليدوي للخلية المفردة هو طريقة يتم فيها عرض الخلايا الموجودة في التعليق تحت المجهر واختيارها بشكل فردي باستخدام الماصة المجهرية.

يسمح ميكروفلويديك بعزل الخلايا الفردية لمزيد من التحليلات. توضح المبادئ التالية عمليات ميكروفلويديك المختلفة لفصل خلية واحدة: عزل يعتمد على القطيرات في الزيت وصمام الغشاء الهوائي ومصائد الخلايا الهيدروديناميكية. الموائع الدقيقة التي تعتمد على القطرات في الزيت تستخدم قنوات مملوءة بالزيت لعقد القطرات المائية المنفصلة. هذا يسمح باحتواء الخلية المفردة وعزلها من داخل القنوات القائمة على الزيت. تستخدم الصمامات الغشائية الهوائية معالجة ضغط الهواء لعزل الخلايا الفردية عن طريق انحراف الغشاء. يسمح التلاعب بمصدر الضغط بفتح أو إغلاق القنوات في شبكة ميكروفلويديك. عادة ، يتطلب النظام عاملًا ويكون محدودًا في الإنتاجية.

تجمع تقنية ملاقط رامان بين استخدام مطياف رامان والملاقط الضوئية ، التي تستخدم شعاع الليزر لاحتجاز الخلايا ومعالجتها.

يتزايد تطوير رقائق الموائع الحيوية ذات الأساس الهيدروديناميكي على مر السنين. في هذه التقنية ، يتم احتجاز الخلايا في منطقة معينة لتحليل خلية واحدة (SCA). يحدث هذا عادةً دون أي تطبيق لمجالات القوة الخارجية مثل البصري أو الكهربائي أو المغناطيسي أو الصوتي. هناك حاجة لاستكشاف رؤى SCA في الحالة الطبيعية للخلية ، وتطوير هذه التقنيات ضروري للغاية لهذه الدراسة. سلط الباحثون الضوء على الحاجة إلى تطوير أجهزة biochip لتناسب متطلبات السوق والباحثين. تسهل الموائع الدقيقة الهيدروديناميكية تطوير تطبيقات المختبر السلبية على الرقاقة.

تقنيات تحرير

يعتمد علم الجينوم أحادي الخلية اعتمادًا كبيرًا على زيادة نسخ الحمض النووي الموجودة في الخلية بحيث يكون هناك ما يكفي للتسلسل. وقد أدى ذلك إلى تطوير استراتيجيات ل تضخيم الجينوم كله (WGA). يمكن تجميع استراتيجيات WGA حاليًا في ثلاث فئات:

  • التحضير المتحكم فيه وتضخيم PCR: محول وصلة PCR WGA
  • التحضير العشوائي وتضخيم PCR: DOP-PCR ، MALBAC
  • تحضير عشوائي وتضخيم متساوي الحرارة: MDA

تم الإبلاغ عن محول Linker PCR WGA في العديد من الدراسات المقارنة ليكون أفضل أداء لتحليل طفرة الخلية المفردة ثنائية الصبغيات ، وذلك بفضل تأثير التسرب الأليلي المنخفض للغاية ، [22] [23] [24] ولتوصيف تباين رقم النسخ بسبب انخفاضه الضوضاء ، سواء مع aCGH أو مع تسلسل تمرير منخفض NGS. [25] [26] هذه الطريقة قابلة للتطبيق فقط على الخلايا البشرية ، سواء كانت ثابتة أو غير مثبتة.

يُطلق على إحدى تقنيات WGA المعتمدة على نطاق واسع اسم تفاعل البوليميراز المتسلسل المكوّن من قليل النوكليوتيد (DOP-PCR). تستخدم هذه الطريقة طريقة تضخيم الحمض النووي الراسخة PCR لمحاولة تضخيم الجينوم بأكمله باستخدام مجموعة كبيرة من البادئات. على الرغم من بساطتها ، فقد ثبت أن تغطية الجينوم منخفضة جدًا لهذه الطريقة. التحسن في DOP-PCR هو تضخيم الإزاحة المتعددة (MDA) ، والذي يستخدم بادئات عشوائية وإنزيم عالي الدقة ، عادة Φ29 بوليميريز DNA ، لإنجاز تضخيم شظايا أكبر وتغطية أكبر للجينوم من DOP-PCR. على الرغم من هذا التحسن ، لا يزال MDA لديه تحيز يعتمد على التسلسل (يتم تضخيم أجزاء معينة من الجينوم أكثر من غيرها بسبب تسلسلها). الطريقة الموضحة لتفادي التحيز الملحوظ في DOP-PCR و MDA هي دورات التضخيم المتعددة والقائمة على أساس الحلقات (MALBAC). يتم تقليل التحيز في هذا النظام عن طريق نسخ خيط DNA الأصلي فقط بدلاً من عمل نسخ من النسخ. تتمثل العوائق الرئيسية لاستخدام MALBA في تقليل الدقة مقارنة بـ DOP-PCR و MDA بسبب الإنزيم المستخدم لنسخ الحمض النووي. [9] بمجرد تضخيمه باستخدام أي من التقنيات المذكورة أعلاه ، يمكن تسلسل الحمض النووي باستخدام Sanger أو تسلسل الجيل التالي (NGS).

تحرير الغرض

هناك نوعان من التطبيقات الرئيسية لدراسة الجينوم على مستوى الخلية الواحدة. أحد التطبيقات هو تتبع التغييرات التي تحدث في التجمعات البكتيرية ، حيث غالبًا ما تُرى الاختلافات المظهرية. يتم تجاهل هذه الاختلافات من خلال التسلسل الجماعي للسكان ، ولكن يمكن ملاحظتها في تسلسل الخلية المفردة. [27] التطبيق الرئيسي الثاني هو دراسة التطور الجيني للسرطان. نظرًا لأن الخلايا السرطانية في حالة تحور مستمر ، فمن الأهمية بمكان أن نرى كيف تتطور السرطانات على المستوى الجيني. يمكن ملاحظة هذه الأنماط من الطفرات الجسدية وانحراف رقم النسخ باستخدام تسلسل خلية واحدة. [1]

تقنيات تحرير

تستخدم النسخ أحادية الخلية تقنيات التسلسل المشابهة لجينوم الخلية المفردة أو الاكتشاف المباشر باستخدام التألق في التهجين في الموقع. تتمثل الخطوة الأولى في تحديد كمية النسخ في تحويل الحمض النووي الريبي إلى (كدنا) باستخدام النسخ العكسي بحيث يمكن تسلسل محتويات الخلية باستخدام طرق NGS كما تم في علم الجينوم. بمجرد التحويل ، لا يوجد ما يكفي من [كدنا] ليتم تسلسلها ، لذا يتم تطبيق نفس تقنيات تضخيم الحمض النووي التي نوقشت في جينوم الخلية الواحدة على [كدنا] لجعل التسلسل ممكنًا. [1] بالتناوب ، يتم استخدام المركبات الفلورية المرتبطة بتحقيقات تهجين الحمض النووي الريبي (RNA) لتحديد تسلسلات معينة والتطبيق المتسلسل لتحقيقات RNA المختلفة سوف يبني نسخة شاملة. [28] [29]

تحرير الغرض

الغرض من نسخ الخلية المفردة هو تحديد الجينات التي يتم التعبير عنها في كل خلية. غالبًا ما يستخدم الترنسكريبتوم لتحديد التعبير الجيني بدلاً من البروتين بسبب الصعوبة المرتبطة حاليًا بتضخيم مستويات البروتين. [1]

هناك ثلاثة أسباب رئيسية لدراسة التعبير الجيني باستخدام هذه التقنية: دراسة ديناميكيات الجينات ، وربط الحمض النووي الريبي ، ونوع الخلية. عادة ما يتم دراسة ديناميات الجينات لتحديد التغييرات في التعبير الجيني التي تؤثر على خصائص الخلية المختلفة. على سبيل المثال ، غالبًا ما يستخدم هذا النوع من التحليل النسخي لدراسة التطور الجنيني. تركز دراسات ربط الحمض النووي الريبي (RNA) على فهم تنظيم الأشكال الإسوية المختلفة للنسخ. كما تم استخدام نسخ الخلية المفردة لكتابة الخلية ، حيث تُستخدم الجينات المعبر عنها في الخلية لتحديد أنواع الخلايا. الهدف الرئيسي من كتابة الخلية هو إيجاد طريقة لتحديد هوية الخلايا التي ليس لها علامات جينية معروفة. [1]

تقنيات تحرير

هناك ثلاث طرق رئيسية لبروتينات الخلية الواحدة: الطرق القائمة على الأجسام المضادة ، والطرق القائمة على البروتين الفلوري ، والطرق القائمة على التحليل الطيفي الشامل. [30] [31]

تحرير الأساليب المعتمدة على الجسم المضاد

تستخدم الطرق المعتمدة على الجسم المضاد أجسامًا مضادة مصممة للارتباط بالبروتينات ذات الأهمية ، مما يسمح بتحديد الوفرة النسبية لأهداف فردية متعددة بإحدى التقنيات العديدة المختلفة.

التصوير: يمكن أن ترتبط الأجسام المضادة بجزيئات الفلورسنت مثل النقاط الكمومية أو يتم تمييزها باستخدام الفلوروفورات العضوية للكشف عن طريق الفحص المجهري الفلوري. نظرًا لأن النقاط الكمومية الملونة المختلفة أو الفلوروفورات الفريدة مرتبطة بكل جسم مضاد ، فمن الممكن تحديد عدة بروتينات مختلفة في خلية واحدة. يمكن غسل النقاط الكمومية من الأجسام المضادة دون إتلاف العينة ، مما يجعل من الممكن القيام بجولات متعددة من تقدير كمية البروتين باستخدام هذه الطريقة على نفس العينة. [32] بالنسبة للطرق القائمة على الفلوروفورات العضوية ، يتم إرفاق علامات الفلورسنت بوصلة عكسية مثل هجين الحمض النووي (الذي يمكن صهره / فصله في ظروف منخفضة الملح) [33] أو تعطيله كيميائيًا ، [34] السماح دورات متعددة من التحليل ، مع 3-5 أهداف محددة كمياً لكل دورة. تم استخدام هذه الأساليب لقياس وفرة البروتين في عينات خزعة المريض (مثل السرطان) لرسم خريطة لتعبير البروتين المتغير في الأنسجة و / أو الأورام ، [34] ولقياس التغيرات في تعبير البروتين وإشارات الخلايا استجابةً لعلاج السرطان. [33]

قياس الكتلة الخلوية: يمكن ربط نظائر المعادن النادرة ، التي لا توجد عادة في الخلايا أو الأنسجة ، بالأجسام المضادة الفردية واكتشافها بواسطة مطياف الكتلة لتحديد البروتينات المتزامنة والحساسة. [35] يمكن مضاعفة هذه التقنيات بشكل كبير للتقدير الكمي المتزامن للعديد من الأهداف (لوحات تصل إلى 38 علامة) في خلية مفردة. [36]

قياس الحمض النووي للأجسام المضادة: طريقة أخرى تعتمد على الأجسام المضادة تحول مستويات البروتين إلى مستويات الحمض النووي. [30] التحويل إلى الحمض النووي يجعل من الممكن تضخيم مستويات البروتين واستخدام NGS لتحديد كمية البروتينات. في أحد هذه الأساليب ، يتم اختيار اثنين من الأجسام المضادة لكل بروتين يحتاج إلى قياس كميته. يتم بعد ذلك تعديل الجسمين المضادَّين ليكونا حمض نووي منفرد مجدول متصل بهما ويكون مكملًا. عندما يرتبط الجسمان المضادان ببروتين ، فإن الخيوط التكميلية ستصلب وتنتج جزءًا مزدوجًا من الدنا الذي يمكن تضخيمه بعد ذلك باستخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR). Each pair of antibodies designed for one protein is tagged with a different DNA sequence. The DNA amplified from PCR can then be sequenced, and the protein levels quantified. [37]

Mass spectroscopy–based methods Edit

In mass spectroscopy based proteomics there are three major steps needed for peptide identification: sample preparation, separation of peptides, and identification of peptides. Several groups have focused on oocytes or very early cleavage-stage cells since these cells are unusually large and provide enough material for analysis. [38] [39] [40] Another approach, single cell proteomics by mass spectrometry (SCoPE-MS) has quantified thousands of proteins in mammalian cells with typical cell sizes (diameter of 10-15 μm) by combining carrier-cells and single-cell barcoding. [41] [42] [43] [44] The second generation SCoPE-MS, [45] SCoPE2, [46] [47] increased the throughput by automated and miniaturized sample preparation [44] one such approach is MAMS (Micro-Arrays for Mass Spectrometry), which achieves aliquoting at high speeds by exploiting differences in wettability between recipient sites and surrounding areas. [48] It also improved quantitative reliability and proteome coverage by data-driven optimization of LC-MS/MS [49] and peptide identification. [50] Multiple methods exist to isolate the peptides for analysis. These include using filter aided sample preparation, the use of magnetic beads, or using a series of reagents and centrifuging steps. [51] [38] [40] The separation of differently sized proteins can be accomplished by using capillary electrophoresis (CE) or liquid chromatography (LC) (using liquid chromatography with mass spectroscopy is also known as LC-MS). [38] [39] [40] [41] This step gives order to the peptides before quantification using tandem mass-spectroscopy (MS/MS). The major difference between quantification methods is some use labels on the peptides such as tandem mass tags (TMT) or dimethyl labels which are used to identify which cell a certain protein came from (proteins coming from each cell have a different label) while others use not labels (quantify cells individually). The mass spectroscopy data is then analyzed by running data through databases that convert the information about peptides identified to quantification of protein levels. [38] [39] [40] [41] [52] These methods are very similar to those used to quantify the proteome of bulk cells, with modifications to accommodate the very small sample volume. [42]

Purpose Edit

The purpose of studying the proteome is to better understand the activity of cells at the single cells level. Since proteins are responsible for determining how the cell acts, understanding the proteome of single cell gives the best understanding of how a cell operates, and how gene expression changes in a cell due to different environmental stimuli. Although transcriptomics has the same purpose as proteomics it is not as accurate at determining gene expression in cells as it does not take into account post-transcriptional regulation. [10] Transcriptomics is still important as studying the difference between RNA levels and protein levels could give insight on which genes are post-transcriptionally regulated.

Techniques Edit

There are four major methods used to quantify the metabolome of single cells, they are: fluorescence–based detection, fluorescence biosensors, FRET biosensors, and mass spectroscopy. The first three methods listed use fluorescence microscopy to detect molecules in a cell. Usually these assays use small fluorescent tags attached to molecules of interest, however this has been shown be too invasive for single cell metabolomics, and alters the activity of the metabolites. The current solution to this problem is to use fluorescent proteins which will act as metabolite detectors, fluorescing when ever they bind to a metabolite of interest. [53]

Mass spectroscopy is becoming the most frequently used method for single cell metabolomics. Its advantages are that there is no need to develop fluorescent proteins for all molecules of interest, and is capable of detecting metabolites in the femtomole range. [13] Similar to the methods discussed in proteomics, there has also been success in combining mass spectroscopy with separation techniques such as capillary electrophoresis to quantify metabolites. This method is also capable of detecting metabolites present in femtomole concentrations. [53] Another method utilizing capillary microsampling combined with mass spectrometry with ion mobility separation has been demonstrated to enhance the molecular coverage and ion separation for single cell metabolomics. [19] [54] Researchers are trying to develop a technique that can fulfil what current techniques are lacking: high throughput, higher sensitivity for metabolites that have a lower abundance or that have low ionization efficiencies, good replicability and that allow quantification of metabolites. [55]

Purpose Edit

The purpose of single cell metabolomics is to gain a better understanding at the molecular level of major biological topics such as: cancer, stem cells, aging, as well as the development of drug resistance. In general the focus of metabolomics is mostly on understanding how cells deal with environmental stresses at the molecular level, and to give a more dynamic understanding of cellular functions. [53]

Single-cell transcriptomic assays have allowed reconstruction development trajectories. Branching of these trajectories describes cell differentiation. Various methods have been developed for reconstructing branching developmental trajectories from single-cell transcriptomic data. [56] [57] [58] [59] They use various advanced mathematical concepts from optimal transportation [58] to principal graphs. [59] Some software libraries for reconstruction and visualization of lineage differentiation trajectories are freely available online. [60]

Cell–cell interactions are characterized by stable and transient interactions.


Video: Improve success rates of library generation using visual feedback

Figure 1. An example of the Collibri PS DNA Library Prep Kit for Illumina systems workflow in which each reagent contains a unique tracking dye that provides visual feedback of proper reagent addition and mixing.

Researchers value the visual feedback in Collibri library prep kits


الملخص

The development of the pharmaceuticals brought a revolution in human health. These pharmaceuticals would serve their intent only if they are free from impurities and are administered in an appropriate amount. To make drugs serve their purpose various chemical and instrumental methods were developed at regular intervals which are involved in the estimation of drugs. These pharmaceuticals may develop impurities at various stages of their development, transportation and storage which makes the pharmaceutical risky to be administered thus they must be detected and quantitated. For this analytical instrumentation and methods play an important role. This review highlights the role of the analytical instrumentation and the analytical methods in assessing the quality of the drugs. The review highlights a variety of analytical techniques such as titrimetric, chromatographic, spectroscopic, electrophoretic, and electrochemical and their corresponding methods that have been applied in the analysis of pharmaceuticals.


Vegetable Crop Soil pH Tolerances

Vegetables and other plants grow best when the soil pH is optimal for the plants being grown. It is important to match a plant to the soil pH or to adjust the soil pH to a plant’s needs.

Soil pH is the measure of the soil’s acidity or alkalinity. Soil acidity and alkalinity is measured on a scale of 0 to 14, called the pH scale. Most plants grow between the pH range of 4.5 to 8.0 a soil pH of 5.0 has a high acid content a soil pH of 7.5 has a high alkaline content a soil pH of 7.0 is neutral. A soil pH test will determine a soil’s pH.

Soil pH is important because a soil’s acidity or alkalinity determines what plant nutrients are available to plant roots. Nutrients in the soil—elements such as nitrogen, phosphorus, and potassium—become available to plants when they dissolve in water or soil moisture. Most plant nutrients will not dissolve when the soil is either too acidic or too alkaline.

Knowing the soil pH in the planting beds in your garden will allow you to group plants by their pH needs. Grow together plants with like pH needs, similar temperature tolerances, and nutritional needs.

Crops Listed by Soil pH Requirements:

This list will allow you to group plants according to their soil pH tolerances. You will find that in the lists below, some plants may be repeated if they have a wide soil pH range tolerance that is some plants will grow equally well in acid or alkaline soil.

Acid Soil Crops: The following crops prefer a pH of 4 to 5.5:

  • Blackberry (5.0-6.0)
  • Blueberry (4.5-5.0)
  • Cranberry (4.0-5.5)
  • Parsley (5.0-7.0)
  • Peanut (5.0-7.5)
  • Potato (4.5-6.0)
  • Raspberry (5.5-6.5)
  • Sweet potato (5.5-6.0)

Somewhat Acid Soil Crops: The following crops prefer require a somewhat acid soil they can tolerate a pH of 5.5 to 6.5:

  • Apple (5.0-6.5)
  • Basil (5.5-6.5)
  • Carrot (5.5-7.0)
  • القرنبيط (5.5-7.5)
  • Chervil (6.0-6.7)
  • Corn (5.5-7.5.)
  • Cucumber (5.5-7.0)
  • Dill (5.5-6.5)
  • Eggplant (5.5-6.5)
  • Garlic (5.5-7.5)
  • Melon (5.5-6.5)
  • Parsley (5.0-7.0)
  • Pepper (5.5-7.0)
  • Pumpkin (6.0-6.5)
  • Radicchio (6.0-6.7)
  • Radish (6.0-7.0)
  • Rhubarb (5.5-7.0)
  • Sorrel (5.5-6.0)
  • Squash, winter (5.5-7.0)
  • Sweet potato (5.5-6.0)
  • Tomato (5.5-7.5)
  • Turnip (5.5-7.0)

Moderately Alkaline Soil Plants: The following crops will tolerate a pH of 6.0 to 7.0 or greater:

  • Artichoke (6.5-7.5)
  • Arugula (6.5-7.5)
  • الهليون (6.0-8.0)
  • Bean, pole (6.0-7.5)
  • Bean, lima (6.0-7.0)
  • البنجر (6.0-7.5)
  • Broccoli (6.0-7.0)
  • Broccoli rabe (6.5-7.5)
  • Brussels sprouts (6.0-7.5)
  • Cabbage (6.0-7.5)
  • Cantaloupe (6.0-7.5)
  • Cauliflower (6.0-7.5)
  • Celery (6.0-7.0)
  • Chinese cabbage (6.0-7.5)
  • Celeriac (6.0-7.0)
  • Celery (6.0-7.0)
  • Chinese cabbage (6.0-7.5)
  • Chive (6.0-7.0)
  • Cilantro (6.0-6.7)
  • Claytonia (6.5-7.0)
  • Collard (6.5-7.5)
  • Cress (6.0-7.0)
  • Endive/escarole (6.0-7.0)
  • Fennel (6.0-6.7)
  • Gourd (6.5-7.5)
  • Horseradish (6.0-7.0)
  • Jerusalem Artichoke/Sunchoke (6.7-7.0)
  • كالي (6.0-7.5)
  • Kohlrabi (6.0-7.5)
  • Leek (6.0-8.0)
  • Lettuce (6.0-7.0)
  • Marjoram (6.0-8.0)
  • Mizuna (6.5-7.0)
  • Mustard (6.0-7.5)
  • Okra (6.0-7.5)
  • Onion (6.0-7.0)
  • Oregano (6.0-7.0)
  • Pak choi (6.5-7.0)
  • Parsnip (5.5-7.5)
  • Pea (6.0-7.5)
  • Radicchio (6.0-6.7)
  • Radish (6.0-7.0)
  • Rhubarb (6.5-7.0)
  • Sage (6.0-6.7)
  • Salsify (6.0-7.5)
  • Spinach (6.0-7.5)
  • Squash, summer (6.0-7.0)
  • Sunflower (6.0-7.5)
  • Sunflower (6.0-7.5)
  • Swiss chard (6.0-7.5)
  • Tarragon (6.0-7.5)
  • Tomatillo (6.7-7.3)
  • Watermelon (6.0-7.0)

Very Acid to Alkaline Soil Tolerant Plants: The following crops have the greatest tolerance for a wide range of soil acidity or alkalinity, from about 5.0 to 7.0:


Automaticity

Achilles J. Pappano PhD , Withrow Gil Wier PhD , in Cardiovascular Physiology (Tenth Edition) , 2013

Ionic Basis of Automaticity

Several ionic currents contribute to the slow depolarization that occurs during phase 4 in automatic cells in the heart. In SA node pacemaker cells , the diastolic depolarization is affected by the interaction of at least three ionic currents: (1) an inward current, If, induced by hyperpolarization (2) a calcium current, Iكاليفورنيا and (3) an outward K + current, Iك ( Figure 3-4 ).

The hyperpolarization-induced inward current, If, is carried mainly by Na + through specific channels that differ from the fast Na + channels. أناF current becomes activated during repolarization of the membrane, as the membrane potential becomes more negative than about −60 mV. The more negative the membrane potential becomes at the end of repolarization, the greater the activation of the IF current.

The second current responsible for diastolic depolarization is the L-type calcium current, Iكاليفورنيا. This current becomes activated toward the end of phase 4, as the transmembrane potential reaches a value of about −55 mV (see Figure 3-4 ). Once the Ca ++ channels become activated, the influx of Ca ++ into the cell increases. The influx of Ca ++ accelerates the rate of diastolic depolarization, which then leads to the upstroke of the action potential. A decrease in the external Ca ++ concentration or the addition of a calcium channel antagonist (see Figure 3-2 B) reduces the amplitude of the action potential and the slope of the pacemaker potential in SA node cells.

The progressive diastolic depolarization mediated by the two inward currents, IF و اناكاليفورنيا, is opposed by a third current, an outward K + current, Iك. This K + efflux tends to repolarize the cell after the upstroke of the action potential. The outward K + current continues well beyond the time of maximal repolarization, but it diminishes throughout phase 4 (see Figure 3-4 ). Hence the opposition of Iك to the depolarizing effects of the two inward currents Iكاليفورنيا و اناF, gradually decreases.

The role of IF in SA node pacemaking was challenged when agents that block IF slowed SA node frequency only slightly. On the other hand, drugs that block Iك or Iكاليفورنيا in primary pacemaker cells ( Figure 3-2 B) suppressed automaticity. However, IF exerts a greater role in pacemaking in subsidiary pacemaker cells in the SA node. In addition, other ionic currents via T-type Ca channels, the Na + -Ca ++ exchanger and a sustained inward Na + current were detected in SA node cells. In later studies a timing mechanism composed of ionic channels in the plasma membrane and the sarcoplasmic reticulum (SR) membrane has been proposed. Thus, Ca ++ entering the cell through L-type channels not only produces Iكاليفورنيا but also releases Ca ++ from the SR. The released Ca ++ leaves the cell via the Na + /Ca ++ antiporter, generating an inward current during diastolic depolarization. Released Ca ++ from the SR may participate in diastolic depolarization not only via the Na + /Ca ++ antiporter but also by virtue of the depletion of SR Ca ++ . Store-operated Ca ++ channels (SOCCs) are activated by Ca ++ depletion from the SR entry of Ca ++ through transient receptor potential (TRP) channels can also assist diastolic depolarization and the regulation of SA node frequency. Several TRP channel isoforms have been detected in the SA node as well as in other cardiac tissues. Overall, the structural complexity of the node, together with the many ionic currents that contribute to pacemaking, allow the SA node to sustain this vital function under a variety of physiological and pathological conditions.

The ionic basis for automaticity in the AV node pacemaker cells appears similar to that in the SA node cells. In cardiac Purkinje fibers, automaticity can be detected at two voltage ranges, from −60 to −100 mV and from −50 to 0 mV. ال slow diastolic depolarization in the voltage range from −60 to −100 mV is attributed to a voltage- and time-dependent K + current. The action potential arises from the fast Na + current. Whether the hyperpolarization-induced inward current, IF, functions physiologically in this voltage range remains to be clarified. Automaticity at −50 to 0 mV depends on Iك و اناكاليفورنيا, but the precise mechanism is not known.

Autonomic neurotransmitters affect automaticity by altering the ionic currents across the cell membranes. The β-adrenergic transmitters increase all three currents involved in SA nodal automaticity. The adrenergically mediated increase in the slope of diastolic depolarization indicates that the augmentations of IF و اناكاليفورنيا must exceed the enhancement of Iك. Adrenergic transmitters also increase automaticity in Purkinje fibers this is evident at both voltage ranges.

The hyperpolarization ( Figure 3-5 ) induced by acetylcholine released at the vagus endings in the heart is achieved by an increased conductance mediated through activation of specific K + channels that are controlled by the cholinergic receptors (IK,ACh). Acetylcholine also depresses the IF و اناكاليفورنيا currents.


شاهد الفيديو: عدد ساعات المذاكرة التي يذاكرها الطالب المتفوق - محمد أحمد ربيع. اسأل الأوائل (يونيو 2022).


تعليقات:

  1. Christian

    طبعا أعتذر لكن هذه الإجابة لا تناسبني. من يستطيع أن يقترح؟

  2. Galatyn

    يا! هل أنت على دراية بتبادل ساب؟

  3. Arashigul

    يا للفضول .. :)

  4. Agiefan

    اعذروني على ما ادرك انه تدخل ... هذا الموقف. اكتب هنا أو في PM.



اكتب رسالة