Un metodo per estrarre pigmenti da Squid<em> Pealeii Doryteuthis</em
Summary
Un protocollo per l'estrazione dei pigmenti dai granuli nanostrutturati in Doryteuthis pealeii cromatofori calamaro è presentato.
Abstract
Cephalopods can undergo rapid and adaptive changes in dermal coloration for sensing, communication, defense, and reproduction purposes. These capabilities are supported in part by the areal expansion and retraction of pigmented organs known as chromatophores. While it is known that the chromatophores contain a tethered network of pigmented granules, their structure-function properties have not been fully detailed. We describe a method for isolating the nanostructured granules in squid Doryteuthis pealeii chromatophores and demonstrate how their associated pigments can be extracted in acidic solvents. To accomplish this, the chromatophore containing dermal layer is first manually isolated using a superficial dissection, and the pigment granules are removed using sonication, centrifugation, and washing cycles. Pigments confined within the purified granules are then extracted via acidic methanol solutions, leaving nanostructures with smaller diameters that are void of visible color. This extraction procedure produces a 58% yield of soluble pigments isolated from granules. Using this method, the composition of the chromatophore pigments can be determined and used to provide insight into the mechanism of adaptive coloration in cephalopods.
Introduction
Cefalopodi, come calamari, seppie, polpi e hanno la capacità di modificare dinamicamente il loro aspetto per camuffare e la segnalazione. 1-6 Questa capacità è sostenuto in parte dall'espansione areale selettivo degli organi pigmentate noto come cromatofori. 4,7-9 Cromatofori sono attuatori morbidi che contengono una rete di granuli di pigmento nanostrutturati confinati all'interno di un sacculus cytoelastic ancorato radialmente dalle fibre muscolari. 1,3 Come sono azionati, chromatophores espandono da 500% della superficie presentata distribuendo i granuli in tutto l'organo. 3,7 , 10,11 Quando questa azione è concertata su un numero di cromatofori, la colorazione generale dell'animale è cambiato. Mentre è noto che i granuli di pigmento contribuiscono a questo cambiamento di colore, la composizione rimane sconosciuta. Descriviamo una procedura per isolare e purificare pigmenti chromatophore che possono essere adattati per i futuri studi compositivi.
<p class = "jove_content"> L'isolamento di granuli di pigmento comporta una estrazione più fasi, omogeneizzazione, e la procedura di purificazione. 3,12 chromatophore tessuto contenente viene raccolto attraverso un'attenta estirpazione dal cefalopode. Un processo di digestione e omogeneizzazione viene poi utilizzato per dissociare il tessuto circostante e separare le cellule chromatophore. I granuli nanostrutturati sono poi isolato e purificato dalle restanti cromatofore utilizzando ripetuta sonicazione e centrifugazione. Al momento di purificazione, i pigmenti vengono estratti dai granuli in un processo che è adattato da l'estrazione del colore visibile da ali di farfalla con soluzioni di metanolo acide. 13 microscopia elettronica a scansione (SEM) e spettrofotometria vengono utilizzati per confermare che i pigmenti chromatophore vengono estratti con successo utilizzando questo processo.Questo metodo descrive l'isolamento di granuli chromatophore che viene utilizzato per esplorare i contributi molecolari alla coloration in cefalopodi. 12 piccole estrazioni molecola di animali interi possono spesso essere un processo lungo e noioso. L'obiettivo è quello di informare futuri ricercatori di un protocollo efficace e facile per l'acquisizione dei pigmenti granuli nanostrutturati a cefalopodi.
Protocol
Representative Results
Discussion
Abbiamo dimostrato un metodo per estrarre i pigmenti da granuli chromatophore calamari. Prendendo di mira in particolare i granuli, il nostro obiettivo è quello di determinare il loro ruolo nella mediazione colorazione adattivo. Questo metodo si differenzia da precedenti relazioni destinate a caratterizzare i pigmenti di cefalopodi utilizzando campioni di tessuto di massa 14 o liofilizzato pelle 15.
Mentre questo protocollo è efficace a estrarre pigmenti chromatophore…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors gratefully acknowledge the use of facilities at the University of New Hampshire including the University Instrumentation Center. This work was supported by the University of New Hampshire, Department of Chemistry.
Materials
| Collagenase | Alfa Aesar | 9001-12-1 | No hazard |
| Dithiothreitol | Sigma-Aldrich | 3482-12-3 | Irritant, acute toxicity |
| HEPES | Sigma-Aldrich | 7365-45-9 | Mild irritant |
| Hydrochloric acid | EMD Chemicals | 7647-01-0 | Corrosive |
| k-Aspartate | Sigma-Aldrich | 1115-63-5 | Reacts violently with oxidants |
| Magnesium Chloride | Sigma-Aldrich | 7786-30-3 | Mild eye irritant |
| Methanol | Pharmco-AAPER | 67-56-1 | Highly flammable |
| Mini tablet prtoease inhibitor | Sigma-Aldrich | 469315-90-01 | Corrosive to metal and skin |
| Papain | Sigma-Aldrich | 9001-73-4 | Irritant |
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