Ein Verfahren zum Extrahieren Pigmente aus Squid<em> Doryteuthis pealeii</em
Summary
Ein Protokoll für die Extraktion von Pigmenten aus den nanostrukturierten Granulat in Tintenfisch Doryteuthis pealeii Chromatophoren vorgestellt.
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
Kopffüßer wie Tintenfische, Tintenfische und Kraken haben die Fähigkeit, dynamisch ihr Aussehen verändern , für Tarnen und Signalisierung. 1-6 Diese Fähigkeit durch die selektive Flächenausdehnung von pigmentierten Organe teilweise als Chromatophoren bekannt unterstützt wird. 4,7-9 Chromatophoren Weich Aktoren , die ein Netzwerk von nanostrukturiertem Pigmentgranulaten in einem cytoelastic sacculus beschränkt enthalten , die radial von Muskelfasern verankert ist. 1,3 Da sie betätigt werden, Chromatophoren um 500% in präsentierten Oberfläche erweitern , um die Granulate im gesamten Organ verteilen. 3,7 10,11, Wenn diese Aktion über eine Anzahl von aufeinander abgestimmten Chromatophoren wird, wird die Gesamtfärbung des Tieres verändert. Während es bekannt ist, daß die Pigmentgranulate dieser Farbänderung beitragen, bleibt deren Zusammensetzung unbekannt. Wir beschreiben ein Verfahren zur Isolierung und Reinigung von chromatophore Pigmente, die für zukünftige Studien Zusammensetzungs angepasst werden kann.
<p class = "jove_content"> Die Isolierung von Pigmentkörnchen beinhaltet ein mehrstufiges Extraktion, Homogenisierung und Reinigungsverfahren. 3,12 Chromatophor haltiges Gewebe durch sorgfältige Exstirpation von der Kopffüßer geerntet wird. Eine Verdauung und Homogenisierungsverfahren wird dann verwendet, um das umgebende Gewebe zu dissoziieren und die chromatophore Zellen trennen. Die nanostrukturierten Granula werden dann isoliert und gereinigt aus den verbleibenden Chromatophoren wiederholt unter Verwendung von Beschallung und Zentrifugation. Nach der Reinigung werden Pigmente aus dem Granulat in einem Verfahren extrahiert , das aus der Gewinnung von sichtbaren Farbe aus Schmetterlingsflügeln mit saurem Methanol – Lösungen. 13 Rasterelektronenmikroskopie (SEM) und Spektrometrie werden verwendet , um zu bestätigen , dass die Chromatophoren – Pigmente erfolgreich extrahiert angepasst ist , dieser Prozess.Diese Methode beschreibt die Isolierung von chromatophore Granulat, das verwendet wird, um die molekularen Beiträge zu c zu erkundenoloration in Kopffüßer. 12 kleine Molekül – Extraktionen von ganzen Tieren kann oft ein langer und mühsamer Prozess sein. Das Ziel hier ist es, zukünftige Forscher einer effektiven und einfachen Protokoll für den Erwerb von Pigmenten aus den nanostrukturierten Granulat in Kopffüßer zu informieren.
Protocol
Representative Results
Discussion
Wir haben ein Verfahren zum Extrahieren von Pigmenten squid chromatophore Granulat demonstriert. Durch speziell auf die Granulat-Targeting, unser Ziel ist es, ihre Rolle bei der Vermittlung der adaptive Färbung zu bestimmen. Diese Methode unterscheidet sich von früheren Berichten entworfen Kopffüßer Pigmente mit Bulk – Gewebeproben 14 oder gefriergetrocknet Haut 15 zu charakterisieren.
Während dieses Protokolls auf Extrahieren chromatophore Pigmente wirksam ist, wi…
Divulgazioni
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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