Un método para extraer pigmentos de calamar<em> Pealeii Doryteuthis</em
Summary
Se presenta un protocolo para la extracción de pigmentos a partir de los gránulos nanoestructurados en Doryteuthis pealeii cromatóforos calamar.
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
Cefalópodos como el calamar, la sepia, el pulpo y tienen la capacidad de alterar su apariencia dinámica para camuflar y señalización. 1-6 Esta capacidad es apoyado en parte por la expansión de área selectiva de órganos pigmentadas conocidas como cromatóforos. 4,7-9 Cromatóforos son actuadores blandos que contienen una red de gránulos de pigmento nanoestructurados confinados dentro de un sáculo cytoelastic que está anclado radialmente por las fibras musculares. 1,3 a medida que se accionan, cromatóforos expanden por 500% de la superficie presentado la distribución de los gránulos de todo el órgano. 3,7 10,11 Cuando esta acción es concertada a través de una serie de cromatóforos, se cambia la coloración general del animal. Aunque se sabe que los gránulos de pigmento contribuyen a este cambio de color, su composición sigue siendo desconocido. Se describe un procedimiento para aislar y purificar los pigmentos cromatóforos que pueden ser adaptados para futuros estudios de composición.
<p class = "jove_content"> El aislamiento de gránulos de pigmento implica una extracción de múltiples etapas, homogeneización, y el procedimiento de purificación. 3,12 chromatophore tejido que contiene se cosecha a través de la extirpación cuidado del cefalópodo. Un proceso de la digestión y la homogeneización se utiliza a continuación para disociar el tejido circundante y separar las células cromatóforos. Los gránulos nanoestructurados son entonces aislado y purificado a partir de los restantes cromatóforos utilizando sonicación y centrifugación repetidas. Tras la purificación, los pigmentos se extraen de los gránulos en un proceso que es una adaptación de la extracción de color visible de alas de mariposa usando soluciones de metanol ácidos. Microscopía electrónica 13 de barrido (SEM) y espectrofotometría se utilizan para confirmar que los pigmentos cromatóforos se extraen con éxito utilizando este proceso.Este método describe el aislamiento de gránulos cromatóforos que se utiliza para explorar las contribuciones moleculares acoloration en cefalópodos. 12 extracciones de moléculas de animales enteros a menudo puede ser un proceso largo y tedioso. El objetivo es informar a los futuros investigadores de un protocolo eficaz y fácil para la adquisición de los pigmentos de los gránulos nanoestructurados en los cefalópodos.
Protocol
Representative Results
Discussion
Hemos demostrado un método para extraer pigmentos de gránulos cromatóforos calamar. Al dirigirse específicamente a los gránulos, nuestro objetivo es determinar su papel en la mediación de la coloración de adaptación. Este método difiere de informes anteriores diseñados para caracterizar los pigmentos de cefalópodos usando muestras de tejido a granel 14 o liofilizado piel 15.
Mientras que este protocolo es eficaz en la extracción de pigmentos cromatóforos, s…
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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