Nový analytický nástroj může přispět k lepšímu monitorování metabolitů v rostlinách

Novou analytickou metodu pro současnou analýzu aminokyselin, biogenních aminů a jejich acetylovaných a methylovaných derivátů v rostlinách vyvinuli výzkumníci z CATRIN Univerzity Palackého a publikovali v Journal of Experimental Botany. Rostlinné vědě tak přinášejí výkonný analytický nástroj, který může být základem pro budoucí zkoumání funkcí těchto dusíkatých metabolitů v rostlinách, přičemž biologický význam některých z nich je zatím nejasný.

„Tato metoda zahrnuje jednoduchou extrakci dvou až pěti miligramů lyofilizovaného rostlinného materiálu následovanou frakcionací. Analytickou koncovkou je pak hydrofilní interakční kapalinová chromatografie (HILIC) nebo kapalinová chromatografie v systému reverzních fází (RP) s hmotnostně spektrometrickou detekcí (MS). Tento přístup umožňuje vysokou prostupnost vzorků, což významně zkracuje čas potřebný pro analýzu a snižuje její náklady,“ uvedl korespondující autor článku Petr Tarkowski.

Ve spolupráci s Isotopovou laboratoří Ústavu experimentální botaniky AV ČR vědci představili rovněž novou syntetickou cestu pro deuterované polyaminy. Jedná se o polyaminy (organické sloučeniny obsahující více než jednu aminoskupinu), které obsahují atomy těžkého vodíku místo běžných atomů vodíku. Použití deuterovaných polyaminů v LC-MS/MS analýze umožňuje přesnější a spolehlivější měření hladin polyaminů v biologických vzorcích.

„Novou metodu jsme důkladně ověřili kvantifikací hladin dusíkatých metabolitů v semenáčcích sedmi druhů rostlin, včetně Arabidopsis, kukuřice a ječmene, které jsou běžně používanými modelovými organismy ve výzkumu rostlin. Naše výsledky odhalily značné rozdíly v zastoupení těchto metabolitů mezi druhy, vývojovými stadii a podmínkami růstu. Zejména některé acetylované a methylované deriváty nebyly doposud v rostlinách detekovány,“ objasnil Tarkowski.

Podle autorů studie nabízí nová metoda vysoké účinnosti extrakce a dobré chromatografické rozlišení i dobrou citlivost a selektivitu. Má tak potenciál urychlit výzkum těchto vzácných metabolitů a tím zlepšit naše chápání jejich biologického významu u různých druhů rostlin.