લેખ

મિથિલીન બ્લૂની માઇટોકોન્ડ્રિયલ અસરોનું માપન: ઓક્સિજન, ATP અને પટલ વિભવ

મિથિલીન બ્લૂની માઇટોકોન્ડ્રિયલ અસરોનું માપન: ઓક્સિજન, ATP અને પટલ વિભવ

ધારો કે કોઈ પ્રયોગશાળા શ્વસનક્ષમતા ઘટેલી માઇટોકોન્ડ્રિયામાં મિથિલીન બ્લૂ ઉમેરે છે અને ઓક્સિજનનો વપરાશ વધતો જુએ છે. સ્વાભાવિક રીતે એવું લખવાનું મન થાય કે રંગદ્રવ્યએ માઇટોકોન્ડ્રિયાનું કાર્ય પુનઃસ્થાપિત કર્યું. આ વાક્ય ખોટું હોઈ શકે છે. ઓક્સિજન પ્રવાહ, ATP સંશ્લેષણ અને પટલ વિભવ ત્રણ અલગ ખ્યાલો છે. તેઓ એક જ કોષાંગ સાથે એ રીતે જોડાયેલા છે જેમ બૅકઅપ, સિંક અને શેરિંગ એક જ ક્લાઉડ ફોલ્ડર સાથે જોડાયેલા હોય છે: સંબંધિત, પરંતુ અલગ નિયમો દ્વારા સંચાલિત. એકને બીજા સાથે ગૂંચવો તો અર્થઘટન નિષ્ફળ જાય છે, ભલે દરેક માપન તકનીકી રીતે સાચું હોય.

મિથિલીન બ્લૂ આ ગૂંચવણની શક્યતા વધારે છે, કારણ કે તે જે પ્રણાલીને માપે છે તેમાં પોતે ભાગ લે છે. તે રેડોક્સ ચક્ર ચલાવતું સંયોજન છે, જે માર્ગના અગાઉના તબક્કે ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારે છે અને પછીના તબક્કે આપે છે; તે ચરબીમાં દ્રાવ્ય ધનાયન છે, જે ઊર્જિત માઇટોકોન્ડ્રિયામાં એકઠું થાય છે; અને તે ઘેરા વાદળી રંગનું સંયોજન છે, જે સામાન્ય પ્રોબ જેવા જ પ્રકાશપટ્ટાઓમાં પ્રકાશ શોષે છે અને ઉત્સર્જિત કરે છે. એક જ માપન આ બધું સમાવી શકતું નથી. બુડાપેસ્ટના માઇટોકોન્ડ્રિયલ અભ્યાસોમાં જોવા મળતી વિશ્વસનીય પદ્ધતિ એ છે કે ઓક્સિજન પ્રવાહ સાથે ATP સંશ્લેષણ દર, પટલ વિભવ અને હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડનું મુક્ત થવું માપવું, અને દરેક તબક્કે રંગદ્રવ્ય-વિશિષ્ટ નિયંત્રણો રાખવાં.

રેસ્પિરોમેટ્રી ઓક્સિજન પ્રવાહ માપે છે, ઊર્જા ઉત્પાદન નહીં

ઉચ્ચ-વિભેદન રેસ્પિરોમેટ્રી, પછી તે Oroboros Oxygraph દ્વારા હોય કે Seahorse extracellular flux analyzer દ્વારા, એક જ બાબત દર્શાવે છે: ઓક્સિજનનું અપચય કેટલી ઝડપે થાય છે. તે જણાવતી નથી કે દરેક ઇલેક્ટ્રોન દીઠ કેટલા પ્રોટોન પંપ થયા, કેટલો વિભવ-ઢાળ જળવાયો કે ATP સિન્થેઝે તેનો ઉપયોગ કર્યો કે નહીં.

પરિભાષા મહત્વની છે. અલગ કરેલી માઇટોકોન્ડ્રિયામાં ADP વગર સબસ્ટ્રેટ આપવાથી લીક શ્વસન મળે છે, સંતૃપ્તિકારક ADP સાથે સબસ્ટ્રેટ આપવાથી ઓક્સિડેટિવ ફોસ્ફોરિલેશન ક્ષમતા મળે છે, અને અનકપ્લરનું ટાઇટ્રેશન કરવાથી મહત્તમ ઇલેક્ટ્રોન સ્થાનાંતરણ ક્ષમતા મળે છે. અખંડ કોષોમાં તેના Seahorse સમકક્ષો છે: મૂળભૂત શ્વસન, ઓલિગોમાઇસિન-સંવેદનશીલ ATP-સંલગ્ન શ્વસન, પ્રોટોન લીક, FCCP દ્વારા નિર્ધારિત મહત્તમ શ્વસન, અને રોટેનોન તથા એન્ટિમાઇસિન સામે પ્રતિરોધક બિન-માઇટોકોન્ડ્રિયલ ઓક્સિજન વપરાશ. Seahorseનાં પરિણામોને State 3 અને State 4 કહેવું એ એવી ચોકસાઈનો દાવો કરવો છે જેને આ નમૂના-તૈયારી સમર્થન આપતી નથી, જેમ Agilent Mito Stress Testનું માળખું સ્પષ્ટ કરે છે.

મિથિલીન બ્લૂ વધુ ઓક્સિજન એટલે વધુ ઊર્જા એવી સહજ ધારણાને તોડે છે. ગિની પિગના મગજમાંથી અલગ કરેલી માઇટોકોન્ડ્રિયામાં, 100 nM થી 1 uM રંગદ્રવ્યએ ગ્લુટામેટ સાથે મેલેટ, સક્સિનેટ અને આલ્ફા-ગ્લિસેરોફોસ્ફેટ સબસ્ટ્રેટ સાથે વિશ્રામાવસ્થાનો ઓક્સિજન વપરાશ વધાર્યો; આલ્ફા-ગ્લિસેરોફોસ્ફેટ સાથે આશરે 64 ટકા વધારો થયો. છતાં સ્વસ્થ માઇટોકોન્ડ્રિયામાં ADP-ઉત્તેજિત શ્વસન લગભગ યથાવત્ રહ્યું, એવું અલગ કરેલી મગજની માઇટોકોન્ડ્રિયાના અભ્યાસમાં નોંધાયું છે. લીક વધ્યો, જ્યારે ADP-ઉત્તેજિત પ્રવાહ સ્થિર રહ્યો, તેથી ગણતરીથી મળતો શ્વસન નિયંત્રણ ગુણોત્તર ઘટે છે. આ ઘટાડાનો અર્થ એવો નથી કે રંગદ્રવ્યએ માઇટોકોન્ડ્રિયાને નુકસાન કર્યું. તેનો અર્થ એ છે કે રંગદ્રવ્યએ સામાન્ય શ્વસન ઉપરાંત ઓક્સિજન વાપરતું રેડોક્સ ચક્ર ઉમેર્યું. મિથિલીન બ્લૂના ઓક્સિજન વપરાશનું એવું પરીક્ષણ જે માત્ર વધારો જ દર્શાવે છે, તેણે વાસ્તવિક રાસાયણિક પ્રક્રિયા માપી છે, પરંતુ ઊર્જા સંરક્ષણ વિશે કંઈ કહ્યું નથી.

કાર્ય પુનઃસ્થાપનના પ્રયોગો વધુ મોટા પાયે એ જ તફાવત દર્શાવે છે. સંકુલ I અવરોધિત હતું ત્યારે ઓક્સિજન પ્રવાહમાં આશરે ત્રણગણી પુનઃપ્રાપ્તિ થઈ, જ્યારે ATP સંશ્લેષણમાં માત્ર આશરે 1.5-ગણી પુનઃપ્રાપ્તિ થઈ. વધુ ઓક્સિજન ઇલેક્ટ્રોડ સુધી પહોંચ્યો. પરંતુ તેનો ઓછો હિસ્સો ATP બનાવવા વપરાયો. ઓક્સિડેટિવ ફોસ્ફોરિલેશનમાં સુધારાના કોઈપણ દાવા માટે ATPનું માપન પણ જરૂરી છે; આદર્શ રીતે તેને ઓક્સિજન દીઠ ATPના ગુણોત્તર તરીકે દર્શાવવું જોઈએ અને છેદ માટે કઈ ગણતરી-પદ્ધતિ વપરાઈ છે તે જણાવવું જોઈએ.

ATP પરીક્ષણો સંશ્લેષણ દર માપે છે, કુલ માત્રા તેનો વિકલ્પ નથી

ATP પરીક્ષણ અલગ પ્રશ્નનો જવાબ આપે છે: એકમ સમય દીઠ કેટલું ATP બને છે. ગતિશીલ માપન—પછી તે મિનિટો સુધી નોંધાતું આગિયાના લ્યુસિફેરેઝનું પ્રકાશોત્સર્જન હોય કે 340 nm પર વાંચાતું જોડાયેલું હેક્સોકાઇનેઝ તથા ગ્લુકોઝ-6-ફોસ્ફેટ ડિહાઇડ્રોજનેઝ પરીક્ષણ—દર આપે છે. એક જ અંતિમ બિંદુએ કરેલું કુલ ATP માપન માત્રા આપે છે, જે સંશ્લેષણમાંથી વપરાશ બાદ કરતાં બાકી રહેતી માત્રા દર્શાવે છે અને એકલું ઓક્સિડેટિવ ફોસ્ફોરિલેશન વિશે બહુ ઓછું કહે છે.

બુડાપેસ્ટના જૂથે એડેનિલેટ કાઇનેઝને દબાવીને જોડાયેલી એન્ઝાઇમેટિક પદ્ધતિ વાપરી અને શોધ્યું કે 1 થી 2 uM મિથિલીન બ્લૂએ રોટેનોનથી અને એન્ટિમાઇસિનથી સારવાર કરેલી માઇટોકોન્ડ્રિયામાં ATP ઉત્પાદન થોડું, પરંતુ નોંધપાત્ર રીતે વધાર્યું. આ વાસ્તવિક કાર્ય પુનઃસ્થાપન છે, અને તે આંશિક છે. TEGDMAની વિષાક્તતાના અભ્યાસમાં અલગ મોડેલમાં પણ સમાન પ્રકારનું પરિણામ મળ્યું: 5 mM દંત મોનોમર TEGDMAએ સંકુલ I સાથે જોડાયેલું શ્વસન આશરે 286 થી ઘટાડીને 28 પ્રવાહ એકમ કર્યું, અને 2 uM રંગદ્રવ્યએ તેને ફરી આશરે 86 સુધી પહોંચાડ્યું.

રંગીન રેડોક્સ સંયોજન માટે બે નિયંત્રણો અનિવાર્ય છે. પ્રથમ, માપવામાં આવેલા ATP સંશ્લેષણનો કેટલો ભાગ ATP સિન્થેઝ પર આધારિત છે તે જાણવા ઓલિગોમાઇસિન સાથે પરીક્ષણ કરો. બીજું, જાણીતી માત્રાનું ATP, સંપૂર્ણ રીએજન્ટ અને વપરાયેલી રંગદ્રવ્યની ચોક્કસ સાંદ્રતાઓ સાથે કોષ-રહિત સ્પાઇક રિકવરી પરીક્ષણ કરો; ઓછામાં ઓછાં 0, 100 nM, 300 nM, 1 uM અને 2 uM પર. રંગદ્રવ્ય ઉત્સર્જિત પ્રકાશ શોષી શકે છે, સૂચક એન્ઝાઇમને અવરોધી શકે છે અથવા રીએજન્ટની રેડોક્સ રસાયણિક પ્રક્રિયા બદલી શકે છે. સામાન્ય લ્યુસિફેરેઝ પરીક્ષણ માર્ગદર્શન આ જ પ્રકારના હસ્તક્ષેપ માટે જૈવરાસાયણિક પ્રતિપરીક્ષણો કરવાની ભલામણ કરે છે. ઊંચી સાંદ્રતાઓ પર ક્વેન્ચિંગ સામાન્ય રીતે વધુ હોય છે એટલા માટે 1 uM પર માપન-વિકૃતિ નહીં હોય એવું માની ન લો.

પટલ-વિભવ પ્રોબ રંગદ્રવ્યનું વિતરણ માપે છે, પ્રવાહ નહીં

સેફ્રેનિન O, TMRM અને TMRE, રોડામિન 123 અને JC-1 બધાં પટલ પાર કરી શકતાં ધનાયનો છે. તેઓ વિદ્યુતરાસાયણિક સંતુલન અનુસાર ઋણભારિત મેટ્રિક્સમાં એકઠાં થાય છે, તેથી એકંદર ફ્લોરેસન્સ પ્રોબ ક્યાં સ્થિત છે તેના દ્વારા પરોક્ષ રીતે વિભવ દર્શાવે છે. તેમાંનું કોઈ ATP કે ઇલેક્ટ્રોન પ્રવાહ માપતું નથી.

દરેક પ્રોબ માટે ચોક્કસ પ્રકારની નમૂના-તૈયારી વધુ યોગ્ય હોય છે. સેફ્રેનિન O અલગ કરેલી માઇટોકોન્ડ્રિયા અને પારગમ્ય બનાવેલા કોષો માટે યોગ્ય છે, સામાન્ય રીતે આશરે 2 uM પર, આશરે 495 nmના ઉત્તેજન અને 585 nmના ઉત્સર્જન સાથે. તે ક્વેન્ચિંગ સ્થિતિમાં કાર્ય કરે છે, જેમાં પ્રોબનું અંદર જવું એકંદર ફ્લોરેસન્સ બદલે છે. TMRM અને TMRE અખંડ કોષોમાં ઓછી નેનોમોલર માત્રામાં લોડ કરીને, બિન-ક્વેન્ચિંગ સ્થિતિમાં વાપરવા યોગ્ય છે; આ સ્થિતિમાં વિધ્રુવીકરણ રંગદ્રવ્યને મુક્ત કરે છે અને માઇટોકોન્ડ્રિયલ ફ્લોરેસન્સ ઘટે છે. વધુ લોડિંગ પર સ્વ-ક્વેન્ચિંગને કારણે સંકેતની દિશા ઉલટી થઈ શકે છે. JC-1 અનુકૂળ લીલો-થી-લાલ ગુણોત્તર આપે છે, પરંતુ તે લોડિંગ અને માઇટોકોન્ડ્રિયાની કુલ માત્રા પર આધારિત છે; તેથી પરિમાણાત્મક કાર્ય માટે તે કાળજીપૂર્વક નિયંત્રિત TMRM કરતાં નબળું છે. આ લાભ-ગેરલાભનો સાર વ્યાપક રીતે વપરાતી માઇટોકોન્ડ્રિયલ પટલ-વિભવ પ્રોબની સમીક્ષામાં આપવામાં આવ્યો છે.

મિથિલીન બ્લૂ ઉપયોગમાં લેવાતી સાંદ્રતાઓ પર જ પ્રકાશીય હસ્તક્ષેપ કરે છે. 600 થી 665 nm નજીકના તેના શોષણપટ્ટા લાલ પ્રોબના ઉત્સર્જન સાથે ઓવરલેપ થાય છે, તેથી આંતરિક-ફિલ્ટર અસરો, ક્વેન્ચિંગ અને ઉત્તેજક પ્રકાશનું શોષણ—બધાં સંભવિત છે. આ રંગદ્રવ્ય પોતે બીજું ચરબીમાં દ્રાવ્ય ધનાયન પણ છે, જેનું વિતરણ માપવામાં આવતા વિભવ સાથે બદલાય છે. બચાવનો રસ્તો છે એકથી વધુ સ્વતંત્ર માપનો તથા બ્લૅન્ક નિયંત્રણો: માત્ર પ્રોબ, માત્ર રંગદ્રવ્ય, રંગદ્રવ્યની દરેક સાંદ્રતા સાથે પ્રોબ, શૂન્ય સંદર્ભ તરીકે FCCP વડે સંપૂર્ણ વિધ્રુવીકરણ, અને આદર્શ રીતે પ્રકાશીય ગુણધર્મોમાં જુદું બીજું પ્રોબ. સંકુલ IIIને બાયપાસ કરવાના અભ્યાસે એન્ટિમાઇસિન અને માઇક્સોથિયાઝોલથી અવરોધન પછી સેફ્રેનિન O તથા TMRM બંને વડે પટલ વિભવના પુનઃસ્થાપનનું માપન પુનરાવર્તિત કરીને અને સમાન ગુણાત્મક પુનઃપ્રાપ્તિ મેળવીને આ દાખલો સ્થાપ્યો. એક પ્રકાશીય સૂચક સંકેત આપે છે. બે સ્વતંત્ર સૂચકો પુરાવો આપે છે.

ત્રણ નમૂના-તૈયારીઓ, ત્રણ અલગ પ્રશ્નો

અલગ કરેલી માઇટોકોન્ડ્રિયા, પારગમ્ય બનાવેલા કોષો અને અખંડ કોષો એક જ પરીક્ષણમાં પરસ્પર બદલી શકાય તેવા સંવેદનશીલતાના સ્તરો નથી. તેઓ જુદા કાર્યસિદ્ધાંતો ધરાવતા અલગ ખ્યાલો છે.

અલગ કરેલી માઇટોકોન્ડ્રિયામાં ઇલેક્ટ્રોન પરિવહન શૃંખલા, આંતરિક પટલ અને મેટ્રિક્સની કાર્યપ્રણાલી જળવાય છે, જ્યારે પ્લાઝ્મા પટલ, સાયટોસોલ અને જાળાકીય રચના દૂર થાય છે. આ દૂર કરવું જ તેનો હેતુ છે: સબસ્ટ્રેટ, ADP, અવરોધકો અને રંગદ્રવ્યની સાંદ્રતાઓ ચોક્કસ રીતે નક્કી થાય છે, જેથી કયો માર્ગ કાર્યરત છે તે ઓળખી શકાય. તેની કિંમત છે મૂળ સબસ્ટ્રેટ પુરવઠો, સંકેતવ્યવહાર અને માંગ ગુમાવવી.

પારગમ્ય બનાવેલા કોષોમાં માઇટોકોન્ડ્રિયા તેમની કોષીય રચનાના મોટા ભાગની અંદર રહે છે, જ્યારે ખુલ્લા કરેલા પ્લાઝ્મા પટલમાંથી બહારથી ઉમેરેલા સબસ્ટ્રેટ અને ADP પસાર થઈ શકે છે. કોષીય સંદર્ભમાં સબસ્ટ્રેટ-માર્ગની ખામી ક્યાં છે તે નક્કી કરવા માટે આ યોગ્ય સાધન છે. અતિશય પારગમ્ય બનાવવાથી બાહ્ય પટલને નુકસાન થાય છે અને સાયટોસોલીય નિયમન ધોવાઈને દૂર થાય છે.

અખંડ કોષો બધું જાળવે છે: પ્લાઝ્મા પટલનો અવરોધ, સાયટોસોલીય અપચાયક પદાર્થો, અંતર્જાત સબસ્ટ્રેટ પરિવહન, માઇટોકોન્ડ્રિયલ જાળું અને ATPની માંગ. તેઓ દેહધાર્મિક સ્થિતિની સૌથી નજીક અને કાર્યયાંત્રિકીથી સૌથી દૂર છે, કારણ કે રંગદ્રવ્યનું અંદર જવું, અપચય અને અલગ સંગ્રહિત થવું—બધાં માઇટોકોન્ડ્રિયા પરના અસરકારક સંપર્કને આકાર આપે છે.

TEGDMAના અભ્યાસે ઇરાદાપૂર્વક ત્રણેય સ્તરો વાપર્યાં: ઓક્સિડેશન અને વિભવનું રંગદ્રવ્ય દ્વારા પુનઃસ્થાપન તપાસવા મગજમાંથી અલગ કરેલી માઇટોકોન્ડ્રિયા; મુખ્યત્વે ખામી સંકુલ I સાથે જોડાયેલા સબસ્ટ્રેટ ઓક્સિડેશનમાં છે તે નક્કી કરવા પારગમ્ય બનાવેલા દંત પલ્પ સ્ટેમ કોષો; અને દબાયેલા ઓક્સિજન વપરાશ પર 2 uM રંગદ્રવ્યની એકંદર દેહધાર્મિક અસર તપાસવા અખંડ સ્ટેમ કોષો. જુદી નમૂના-તૈયારીઓમાં માઇટોકોન્ડ્રિયલ માપનોની તુલના કરતા વાચકો માટે, મિથિલીન બ્લૂ શ્વસન શૃંખલામાંથી ઇલેક્ટ્રોન કેવી રીતે ખસેડે છે તે સમજાવતો સહલેખ માર્ગની પૃષ્ઠભૂમિ આપે છે, અને મિથિલીન બ્લૂના શ્વસન અભ્યાસો વાંચવા માટેની માર્ગદર્શિકા વપરાયેલી માત્રા તથા અવરોધકો પાછળનો તર્ક સમજાવે છે.

રેડોક્સ-સક્રિય રંગદ્રવ્ય માટે જરૂરી નિયંત્રણો

રેડોક્સ ચક્ર ચલાવતા સંયોજન માટે સામાન્ય અવરોધક કરતાં વધુ લાંબી નિયંત્રણ યાદી જરૂરી છે, કારણ કે માત્ર રંગદ્રવ્યની રસાયણિક પ્રક્રિયા જૈવિક પ્રક્રિયા જેવું પરિણામ આપી શકે છે.

રેસ્પિરોમેટ્રી માટે માપનના ડ્રિફ્ટને તપાસવા માત્ર બફર ધરાવતો કક્ષ ચલાવો; જૈવિક સામગ્રી વગર બફર અને રંગદ્રવ્ય ધરાવતો કક્ષ ચલાવો; પરીક્ષણમાં હાજર કોઈપણ કોષબાહ્ય અપચાયક સાથે રંગદ્રવ્ય તપાસો; અને અખંડ કોષોમાં બિન-માઇટોકોન્ડ્રિયલ ઓક્સિજન વપરાશ નક્કી કરવા અંતે રોટેનોન તથા એન્ટિમાઇસિન ઉમેરો. નોંધો કે અપચયિત રંગદ્રવ્ય ઓક્સિજનને ઇલેક્ટ્રોન આપીને હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ બનાવે છે અને ફરી ઓક્સિડાઇઝ થાય છે. તેથી ઇલેક્ટ્રોન દાતા વગરનું માત્ર રંગદ્રવ્ય ધરાવતું બ્લૅન્ક, NADH અથવા NADPH ઉપલબ્ધ થતાં દેખાતા કોષ-રહિત ઓક્સિજન વપરાશને ઓછો આંકે છે.

હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ માટે બિનપસંદગીયુક્ત DCFDA રંગદ્રવ્યો કરતાં અંશાંકિત Amplex UltraRed સાથે હોર્સરેડિશ પેરોક્સિડેઝને પ્રાધાન્ય આપો, કેટાલેઝ વડે ચકાસો અને પ્રકાશ પરની નિર્ભરતા તપાસો, કારણ કે રંગદ્રવ્ય પ્રકાશસંવેદક છે. મગજની માઇટોકોન્ડ્રિયાના અભ્યાસમાં માત્ર 100 nM રંગદ્રવ્ય પર પેરોક્સાઇડનો ભાર ચારગણા કરતાં વધુ વધ્યો, જ્યારે તેનું નિષ્કાસન ધીમું પડ્યું. પેરોક્સાઇડ સુપરઓક્સાઇડના મધ્યવર્તી તબક્કા વગર અપચયિત રંગદ્રવ્ય દ્વારા સીધું બન્યું. પ્રોબની પસંદગી અને પ્રકાશ નિયંત્રણોની વિગતો રંગદ્રવ્યના પ્રયોગોમાં પ્રતિક્રિયાશીલ ઓક્સિજન પ્રજાતિઓનું માપન અંગેના સહલેખમાં છે. પેરોક્સાઇડ ક્યારે સંકેત તરીકે અને ક્યારે ભાર તરીકે કાર્ય કરે છે તે વ્યાપક પ્રશ્ન કોષીય રેડોક્સ સંતુલન અને એન્ટિઓક્સિડન્ટ દાવાઓ સાથે આવરી લેવાયો છે.

માર્ગ અંગેના દાવાઓ માટે સંકુલ IIIના બંને અવરોધક સ્થાનો તપાસો: Qi સ્થાને એન્ટિમાઇસિન A અને Qo સ્થાને માઇક્સોથિયાઝોલ; સાથે સાયનાઇડ વડે સંકુલ IVનો અંતિમ-બિંદુ પણ તપાસો. અગાઉના ઉંદરના મગજના અભ્યાસમાં રોટેનોનથી અવરોધિત શ્વસનનું રંગદ્રવ્ય દ્વારા પુનઃસ્થાપન નોંધાયું હતું, પરંતુ એન્ટિમાઇસિનથી અવરોધિત શ્વસનનું નહીં. પછીના ત્રણ પ્રજાતિઓના અભ્યાસમાં બંને અવરોધકો સાથે આંશિક પુનઃસ્થાપન અને સાયટોક્રોમ cના સીધા અપચયના પુરાવા મળ્યા. આ બાયપાસને નિશ્ચિત રીતે સ્થાપિત માનવાને બદલે નવા ડેટા સાથે સુસંગત માનો, કારણ કે રંગદ્રવ્યની સાંદ્રતા, અવરોધકનું સ્થાન, સબસ્ટ્રેટની સ્થિતિ અને રંગદ્રવ્યનું વિતરણ—બધાં જોવા મળતા માર્ગને બદલે છે.

પરીક્ષણ-પસંદગી કોષ્ટક

પ્રશ્નના આધારે માપન પસંદ કરવા આ કોષ્ટક વાપરો, માપનના આધારે પ્રશ્ન પસંદ કરવા નહીં.

જૈવિક પ્રશ્નશ્રેષ્ઠ પરીક્ષણનમૂના-તૈયારીમુખ્ય નિયંત્રણસામાન્ય ભ્રમજનક પરિબળ
શું રંગદ્રવ્ય ઇલેક્ટ્રોન પ્રવાહ પુનઃસ્થાપિત કરે છે?નિર્ધારિત સબસ્ટ્રેટ અને અવરોધક પ્રોટોકોલ સાથે Oroboros અથવા Seahorse વડે ઓક્સિજન વપરાશમાર્ગનું માનચિત્રણ કરવા અલગ કરેલી માઇટોકોન્ડ્રિયા; એકંદર અસર માટે અખંડ કોષોમાત્ર રંગદ્રવ્ય ધરાવતું ઓક્સિજન બ્લૅન્ક; અંતે રોટેનોન તથા એન્ટિમાઇસિનરેડોક્સ ચક્ર ATP બનાવ્યા વગર ઓક્સિજન વાપરે છે
શું રંગદ્રવ્ય ATP સંશ્લેષણ પુનઃસ્થાપિત કરે છે?ગતિશીલ ATP સંશ્લેષણ દર, લ્યુસિફેરેઝ અથવા જોડાયેલું એન્ઝાઇમેટિક પરીક્ષણઅલગ કરેલી માઇટોકોન્ડ્રિયા અથવા નિયંત્રિત રીતે પારગમ્ય બનાવેલા કોષોઓલિગોમાઇસિન; જાણીતી માત્રાના ATP સાથે રંગદ્રવ્યનું સ્પાઇક રિકવરી પરીક્ષણસૂચકનું અવરોધન અને પ્રકાશીય ક્ષીણન; કુલ માત્રાને દર સમજી લેવી
શું કાર્ય પુનઃસ્થાપન ઊર્જાની દૃષ્ટિએ કાર્યક્ષમ છે?સમાંતર ઓક્સિજન પ્રવાહ અને ATP દર; ઓક્સિજન દીઠ ATP દર્શાવોઅલગ કરેલી માઇટોકોન્ડ્રિયા અથવા પારગમ્ય બનાવેલા કોષોબંને માપનોમાં સમાન સબસ્ટ્રેટ અને ADPરંગદ્રવ્યથી ઓક્સિજન અને પછી પેરોક્સાઇડ તરફનો પ્રવાહ છેદને વધારી દે છે
શું રંગદ્રવ્ય પટલ વિભવ પુનઃસ્થાપિત કરે છે?અલગ કરેલી માઇટોકોન્ડ્રિયામાં સેફ્રેનિન O; કોષોમાં ઓછા લોડિંગવાળું TMRM; શક્ય હોય ત્યારે બીજું પ્રોબનમૂના-તૈયારીને અનુરૂપ પ્રોબ પસંદ કરોFCCP વડે સંપૂર્ણ વિધ્રુવીકરણ; માત્ર રંગદ્રવ્યનો વર્ણપટ સ્કૅન600 થી 665 nm નજીક શોષણ અને ક્વેન્ચિંગ; બદલાતું રંગદ્રવ્ય વિતરણ
શું ખામી સંકુલ Iમાં છે?ગ્લુટામેટ સાથે મેલેટ અથવા પાયરુવેટ સાથે મેલેટની સક્સિનેટ સામે તુલના કરતી રેસ્પિરોમેટ્રીઅલગ કરેલી માઇટોકોન્ડ્રિયા અથવા પારગમ્ય બનાવેલા કોષોરોટેનોન સંદર્ભ; સક્સિનેટ સાથે તુલનારંગદ્રવ્ય વૈકલ્પિક માર્ગ આપે છે, તેથી સંકુલ Iને બાયપાસ કરાયું હોય છતાં તેની પ્રવૃત્તિ પુનઃસ્થાપિત થઈ હોય એવું માપનમાં જણાઈ શકે છે
શું ખામી સંકુલ IIIમાં છે?એન્ટિમાઇસિન A અને માઇક્સોથિયાઝોલ સાથે અલગ અલગ રેસ્પિરોમેટ્રી, સાથે સમાંતર વિભવ માપનઅલગ કરેલી માઇટોકોન્ડ્રિયાQi અને Qo બંને સ્થાનોના અવરોધકો; સંકુલ IVનો અંતિમ-બિંદુરંગદ્રવ્યની રેડોક્સ સ્થિતિ અને કોષીય વિભાગોમાં તેનું વિતરણ માર્ગ નક્કી કરે છે
શું રંગદ્રવ્ય પેરોક્સાઇડનો ભાર વધારે છે?અંશાંકિત Amplex UltraRed સાથે પેરોક્સિડેઝ; કોષોમાં સ્વતંત્ર સિદ્ધાંત પર આધારિત સેન્સરપૂછવામાં આવતા પ્રશ્નને અનુરૂપ પસંદગી કરોકેટાલેઝ; પેરોક્સિડેઝ વિનાનું નિયંત્રણ; અંધકાર સામે પ્રકાશનું નિયંત્રણરંગદ્રવ્ય પોતે રેડોક્સ ચક્ર ચલાવે છે અને પ્રકાશસંવેદન દ્વારા પેરોક્સાઇડની રચનાને પ્રેરિત કરે છે

ઓછામાં ઓછો વિશ્વસનીય દાવો કરવા માટે રંગદ્રવ્યની સમાન સાંદ્રતાઓ—100 nM, 300 nM, 1 uM અને 2 uM—પર લીક, ADP, ઓલિગોમાઇસિન અને અનકપ્લરની સ્થિતિઓમાં ઓક્સિજન પ્રવાહ; ATP સંશ્લેષણ દર; શક્ય હોય તો બે પ્રોબ વડે પટલ વિભવ; અને કેટાલેઝ તથા કોષ-રહિત નિયંત્રણો સાથે અંશાંકિત પેરોક્સાઇડ મુક્તિ માપવી જરૂરી છે. આ પરસ્પર જોડાયેલો સમૂહ દર્શાવો: ઓક્સિજન પ્રવાહ સાથે ATP દર, ઓક્સિજન દીઠ ATP, વિભવ અને પેરોક્સાઇડ. આમાંથી કોઈપણ એક આંકડો એકલો હોય તો તે અર્થની શોધમાં રહેલું માપન માત્ર છે.