ការវាស់ឥទ្ធិពលរបស់មេទីឡែនខៀវលើមីតូកុងឌ្រី៖ អុកស៊ីសែន ATP និងប៉ូតង់ស្យែលភ្នាស

សន្មតថាមន្ទីរពិសោធន៍មួយបន្ថែមមេទីឡែនខៀវទៅក្នុងមីតូកុងឌ្រីដែលមានការដកដង្ហើមចុះខ្សោយ ហើយឃើញការប្រើប្រាស់អុកស៊ីសែនកើនឡើង។ ឃ្លាដែលគេមានទំនោរនឹងសរសេរគឺ សារធាតុពណ៌នេះបានស្ដារមុខងារមីតូកុងឌ្រីឡើងវិញ។ ឃ្លានោះអាចខុស។ លំហូរអុកស៊ីសែន ការសំយោគ ATP និងប៉ូតង់ស្យែលភ្នាស គឺជាគំនិតបីដាច់ដោយឡែកពីគ្នា។ ពួកវាស្ថិតក្នុងសរីរាង្គតូចដូចគ្នា ដូចជាការបម្រុងទុក ការធ្វើសមកាលកម្ម និងការចែករំលែកដែលប្រើថតឯកសារលើពពកតែមួយ៖ មានទំនាក់ទំនងគ្នា ប៉ុន្តែគ្រប់គ្រងដោយច្បាប់ខុសៗគ្នា។ បើច្រឡំមួយជាមួយមួយទៀត ការបកស្រាយនឹងខុស ទោះបីការវាស់នីមួយៗត្រឹមត្រូវតាមបច្ចេកទេសក៏ដោយ។

មេទីឡែនខៀវធ្វើឱ្យការច្រឡំនេះងាយកើតឡើង ព្រោះវាចូលរួមក្នុងប្រព័ន្ធដែលវាត្រូវបានប្រើដើម្បីវាស់។ វាជាសារធាតុដែលឆ្លងកាត់វដ្តរេដុក ដោយទទួលអេឡិចត្រុងនៅផ្នែកខាងដើម ហើយបញ្ជូនវាទៅផ្នែកខាងចុង ជាកាត្យុងដែលមានទំនោររលាយក្នុងខ្លាញ់ និងប្រមូលផ្តុំក្នុងមីតូកុងឌ្រីដែលមានថាមពល ហើយជាសមាសធាតុពណ៌ខៀវខ្លាំង ដែលស្រូបនិងបញ្ចេញពន្លឺក្នុងជួរដូចគ្នានឹងសារធាតុស្ទង់ដែលប្រើជាទូទៅ។ លទ្ធផលវាស់តែមួយមិនអាចគ្របដណ្ដប់ភាពស្មុគស្មាញទាំងនេះបានទេ។ វិធីសាស្ត្រដែលអាចទុកចិត្តបាន ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងការសិក្សាមីតូកុងឌ្រីនៅ Budapest គឺវាស់លំហូរអុកស៊ីសែន បូកនឹងអត្រាសំយោគ ATP បូកនឹងប៉ូតង់ស្យែលភ្នាស បូកនឹងការបញ្ចេញអ៊ីដ្រូសែនពែរអុកស៊ីត ដោយមានតេស្តត្រួតពិនិត្យជាក់លាក់សម្រាប់សារធាតុពណ៌នៅគ្រប់ជំហាន។

ការវាស់អត្រាដកដង្ហើមវាស់លំហូរអុកស៊ីសែន មិនមែនទិន្នផលថាមពលទេ

ការវាស់អត្រាដកដង្ហើមដែលមានភាពច្បាស់លាស់ខ្ពស់ ទោះតាមរយៈ Oroboros Oxygraph ឬឧបករណ៍វិភាគលំហូរក្រៅកោសិកា Seahorse ក៏ដោយ រាយការណ៍តែរឿងមួយ៖ អុកស៊ីសែនកំពុងត្រូវបានរេដុកម្មលឿនប៉ុណ្ណា។ វាមិនរាយការណ៍ថាមានប្រូតុងប៉ុន្មានត្រូវបានបូមក្នុងមួយអេឡិចត្រុង មានជម្រាលប៉ុន្មានត្រូវបានរក្សាទុក ឬថាអង់ស៊ីម ATP synthase បានប្រើជម្រាលនោះឬអត់ទេ។

ពាក្យបច្ចេកទេសមានសារៈសំខាន់។ ក្នុងមីតូកុងឌ្រីដែលបានញែកចេញ ស៊ុបស្ត្រាតដោយគ្មាន ADP ផ្តល់ការដកដង្ហើមដោយការលេចធ្លាយ ស៊ុបស្ត្រាតជាមួយ ADP ក្នុងកម្រិតឆ្អែតផ្តល់សមត្ថភាពផូស្វូរីលកម្មអុកស៊ីតកម្ម ហើយការបន្ថែមសារធាតុផ្តាច់ការភ្ជាប់ជាបន្តបន្ទាប់ផ្តល់សមត្ថភាពផ្ទេរអេឡិចត្រុងអតិបរមា។ ក្នុងកោសិកាដែលនៅទាំងមូល ប៉ារ៉ាម៉ែត្រ Seahorse ដែលត្រូវគ្នាគឺ ការដកដង្ហើមមូលដ្ឋាន ការដកដង្ហើមភ្ជាប់នឹង ATP ដែលងាយរងឥទ្ធិពលពី oligomycin ការលេចធ្លាយប្រូតុង ការដកដង្ហើមអតិបរមាដែលកំណត់ដោយ FCCP និងការប្រើប្រាស់អុកស៊ីសែនមិនមែនមីតូកុងឌ្រី ដែលមិនត្រូវបានរារាំងដោយ rotenone បូក antimycin។ ការហៅលទ្ធផល Seahorse ថា State 3 និង State 4 គឺជាការប្រើពាក្យដែលបញ្ជាក់ភាពជាក់លាក់លើសពីអ្វីដែលប្រព័ន្ធសំណាកនេះអាចគាំទ្របាន ដូចដែលក្របខណ្ឌ Agilent Mito Stress Test បញ្ជាក់យ៉ាងច្បាស់។

មេទីឡែនខៀវបំបែកទំនាក់ទំនងដែលគេយល់តាមសាមញ្ញថា អុកស៊ីសែនកាន់តែច្រើនមានន័យថាថាមពលកាន់តែច្រើន។ ក្នុងមីតូកុងឌ្រីខួរក្បាលកណ្តុរហ្គីណេដែលបានញែកចេញ សារធាតុពណ៌ពី 100 nM ដល់ 1 uM បានបង្កើនការប្រើប្រាស់អុកស៊ីសែននៅសភាពសម្រាក ជាមួយស៊ុបស្ត្រាត glutamate បូក malate, succinate និង alpha-glycerophosphate ដោយកើនប្រហែល 64 ភាគរយលើ alpha-glycerophosphate ប៉ុន្តែការដកដង្ហើមដែលជំរុញដោយ ADP ក្នុងមីតូកុងឌ្រីដែលមានសុខភាពល្អ ស្ទើរតែមិនប្រែប្រួលឡើយ យោងតាមការសិក្សាលើមីតូកុងឌ្រីខួរក្បាលដែលបានញែកចេញ។ ដោយសារការដកដង្ហើមដោយការលេចធ្លាយកើនឡើង ខណៈលំហូរដែលជំរុញដោយ ADP នៅថេរ សមាមាត្រគ្រប់គ្រងការដកដង្ហើមដែលគណនាបាននឹងធ្លាក់ចុះ។ ការធ្លាក់ចុះនោះមិនមានន័យថាសារធាតុពណ៌បានបំផ្លាញមីតូកុងឌ្រីទេ។ វាមានន័យថាសារធាតុពណ៌បានបន្ថែមវដ្តរេដុកដែលប្រើប្រាស់អុកស៊ីសែន លើការដកដង្ហើមធម្មតា។ តេស្តការប្រើប្រាស់អុកស៊ីសែនសម្រាប់មេទីឡែនខៀវដែលរាយការណ៍តែការកើនឡើង បានវាស់ប្រតិកម្មគីមីពិតប្រាកដ ប៉ុន្តែមិនបានប្រាប់អ្វីអំពីការរក្សាថាមពលទេ។

ពិសោធន៍ស្ដារមុខងារបង្ហាញគម្លាតដូចគ្នានេះក្នុងទំហំធំជាងមុន។ នៅពេល Complex I ត្រូវបានរារាំង លំហូរអុកស៊ីសែនបានស្ដារឡើងវិញប្រហែលបីដង ខណៈការសំយោគ ATP បានស្ដារឡើងវិញត្រឹមប្រហែល 1.5 ដង។ អុកស៊ីសែនកាន់តែច្រើនបានទៅដល់អេឡិចត្រូត ប៉ុន្តែភាគតិចជាងនោះបានរួមចំណែកបង្កើត ATP។ ការអះអាងណាមួយថាផូស្វូរីលកម្មអុកស៊ីតកម្មប្រសើរឡើង ត្រូវការទិន្នន័យផ្នែក ATP ផងដែរ ហើយជាការល្អគួរបង្ហាញជាសមាមាត្រ ATP ក្នុងមួយអុកស៊ីសែន ដោយបញ្ជាក់របៀបកំណត់ភាគបែង។

តេស្ត ATP វាស់អត្រាសំយោគ ដែលបរិមាណសរុបមិនអាចជំនួសបាន

តេស្ត ATP ឆ្លើយសំណួរមួយផ្សេងទៀត៖ តើ ATP ត្រូវបានបង្កើតប៉ុន្មានក្នុងមួយឯកតាពេលវេលា។ ការវាស់តាមពេលវេលា មិនថាតាមរយៈពន្លឺដែលបញ្ចេញដោយ luciferase របស់អំពិលអំពែក ដែលតាមដានរយៈពេលច្រើននាទី ឬតាមរយៈតេស្តអង់ស៊ីមភ្ជាប់គ្នា hexokinase បូក glucose-6-phosphate dehydrogenase ដែលវាស់នៅ 340 nm នោះទេ សុទ្ធតែផ្តល់អត្រា។ ការវាស់ ATP សរុបតែម្តងនៅចំណុចចុងក្រោយ ផ្តល់បរិមាណដែលមានស្រាប់ ដែលឆ្លុះបញ្ចាំងពីការសំយោគដកការប្រើប្រាស់ ហើយដោយខ្លួនវាផ្ទាល់ ប្រាប់បានតិចតួចអំពីផូស្វូរីលកម្មអុកស៊ីតកម្ម។

ក្រុម Budapest បានប្រើវិធីសាស្ត្រអង់ស៊ីមភ្ជាប់គ្នា ដោយទប់សកម្មភាព adenylate kinase ហើយរកឃើញថាមេទីឡែនខៀវនៅ 1 ដល់ 2 uM បង្កើនការផលិត ATP ក្នុងកម្រិតតិចតួច ប៉ុន្តែមានន័យស្ថិតិ ក្នុងមីតូកុងឌ្រីដែលបានប៉ះពាល់នឹង rotenone និង antimycin។ នោះជាការស្ដារមុខងារពិតប្រាកដ ប៉ុន្តែបានតែមួយផ្នែក។ ការសិក្សាអំពីភាពពុលរបស់ TEGDMA បានផ្តល់លទ្ធផលក្នុងលំនាំដូចគ្នាក្នុងម៉ូដែលផ្សេង៖ មូណូមែរសម្រាប់ទន្តសាស្ត្រ TEGDMA នៅ 5 mM បានធ្វើឱ្យការដកដង្ហើមដែលភ្ជាប់នឹង Complex I ធ្លាក់យ៉ាងខ្លាំងពីប្រហែល 286 មក 28 ឯកតាលំហូរ ហើយសារធាតុពណ៌នៅ 2 uM បានស្ដារវាឡើងវិញដល់ប្រហែល 86។

តេស្តត្រួតពិនិត្យពីរគឺចាំបាច់ដាច់ខាតសម្រាប់សមាសធាតុរេដុកដែលមានពណ៌។ ទីមួយ ប្រើ oligomycin ដើម្បីកំណត់ថាការសំយោគ ATP ដែលវាស់បានមានប៉ុន្មានអាស្រ័យលើ ATP synthase។ ទីពីរ ធ្វើតេស្តប្រមូលត្រឡប់សារធាតុដែលបានបន្ថែម ក្នុងប្រព័ន្ធគ្មានកោសិកា ដោយប្រើ ATP ដែលដឹងបរិមាណ បូករ៉េអាក់ទ័រគ្រប់មុខ បូកកំហាប់សារធាតុពណ៌ដូចគ្នានឹងកំហាប់ដែលប្រើក្នុងតេស្ត យ៉ាងហោចណាស់ 0, 100 nM, 300 nM, 1 uM និង 2 uM។ សារធាតុពណ៌អាចស្រូបពន្លឺដែលបញ្ចេញ រារាំងអង់ស៊ីមរាយការណ៍សញ្ញា ឬផ្លាស់ប្តូរគីមីរេដុករបស់រ៉េអាក់ទ័រ ហើយការណែនាំទូទៅសម្រាប់តេស្ត luciferase ណែនាំឱ្យធ្វើតេស្តជីវគីមីបន្ថែម ដើម្បីពិនិត្យការរំខានប្រភេទនេះដោយផ្ទាល់។ កុំសន្មតថា 1 uM គ្មានកំហុសរង្វាស់ពីការរំខាន គ្រាន់តែដោយសារការបន្ថយពន្លឺជាទូទៅធ្ងន់ធ្ងរជាងនៅកំហាប់ខ្ពស់។

សារធាតុស្ទង់ប៉ូតង់ស្យែលភ្នាសវាស់ការចែកចាយសារធាតុពណ៌ មិនមែនលំហូរទេ

Safranine O, TMRM និង TMRE, rhodamine 123 និង JC-1 សុទ្ធតែជាកាត្យុងដែលអាចឆ្លងកាត់ភ្នាសបាន។ ពួកវាប្រមូលផ្តុំក្នុងម៉ាទ្រីសដែលមានបន្ទុកអវិជ្ជមាន ទៅតាមលំនឹងអេឡិចត្រូគីមី ដូច្នេះហ្វ្លុយអូរ៉េសង់សរុបបង្ហាញប៉ូតង់ស្យែលដោយប្រយោល តាមរយៈទីតាំងដែលសារធាតុស្ទង់ស្ថិតនៅ។ គ្មានសារធាតុណាមួយក្នុងចំណោមនេះវាស់ ATP ឬលំហូរអេឡិចត្រុងទេ។

សារធាតុស្ទង់នីមួយៗមានប្រភេទសំណាកដែលសមស្របសម្រាប់វា។ Safranine O សមនឹងមីតូកុងឌ្រីដែលបានញែកចេញ និងកោសិកាដែលបានធ្វើឱ្យភ្នាសអាចជ្រាបបាន ជាទូទៅនៅជិត 2 uM ដោយមានពន្លឺរំញោចជិត 495 nm និងពន្លឺបញ្ចេញជិត 585 nm ហើយដំណើរការក្នុងលក្ខខណ្ឌបន្ថយពន្លឺ ដែលការស្រូបចូលធ្វើឱ្យហ្វ្លុយអូរ៉េសង់សរុបប្រែប្រួល។ TMRM និង TMRE សមនឹងកោសិកាដែលនៅទាំងមូល នៅកម្រិតផ្ទុកណាណូម៉ូលទាប ក្នុងលក្ខខណ្ឌមិនបន្ថយពន្លឺ ដែលការបាត់បង់ប៉ូឡារីតេបញ្ចេញសារធាតុពណ៌ចេញ ហើយហ្វ្លុយអូរ៉េសង់មីតូកុងឌ្រីធ្លាក់ចុះ។ នៅកម្រិតផ្ទុកខ្ពស់ ទិសដៅសញ្ញាអាចបញ្ច្រាសដោយសារការបន្ថយពន្លឺដោយខ្លួនឯង។ JC-1 ផ្តល់សមាមាត្របៃតងទៅក្រហមដែលងាយប្រើ ប៉ុន្តែអាស្រ័យលើកម្រិតផ្ទុក និងម៉ាសមីតូកុងឌ្រី ដែលធ្វើឱ្យវាខ្សោយជាង TMRM ដែលត្រួតពិនិត្យយ៉ាងប្រុងប្រយ័ត្ន សម្រាប់ការងារវាស់បរិមាណ។ គុណសម្បត្តិនិងដែនកំណត់ទាំងនេះត្រូវបានសង្ខេបក្នុងអត្ថបទពិនិត្យសារធាតុស្ទង់ប៉ូតង់ស្យែលភ្នាសមីតូកុងឌ្រី ដែលគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយ។

មេទីឡែនខៀវបង្កការរំខានអុបទិកនៅកំហាប់ដែលប្រើក្នុងការងារនេះផ្ទាល់។ ជួរស្រូបពន្លឺរបស់វានៅជិត 600 ដល់ 665 nm ត្រួតគ្នានឹងពន្លឺក្រហមដែលសារធាតុស្ទង់បញ្ចេញ ដូច្នេះឥទ្ធិពលតម្រងខាងក្នុង ការបន្ថយពន្លឺ និងការស្រូបពន្លឺរំញោច សុទ្ធតែអាចកើតឡើងបាន។ សារធាតុពណ៌នេះក៏ជាកាត្យុងទីពីរដែលមានទំនោររលាយក្នុងខ្លាញ់ ហើយការចែកចាយរបស់វាផ្ទាល់ប្រែប្រួលតាមប៉ូតង់ស្យែលដែលកំពុងវាស់។ វិធីការពារគឺប្រើការវាស់បន្ថែមដើម្បីផ្ទៀងផ្ទាត់ និងសំណាកទទេ៖ សារធាតុស្ទង់តែមួយ សារធាតុពណ៌តែមួយ សារធាតុស្ទង់បូកកំហាប់សារធាតុពណ៌នីមួយៗ ការបាត់បង់ប៉ូឡារីតេទាំងស្រុងដោយ FCCP ជាតម្លៃយោងសូន្យ ហើយជាការល្អគួរប្រើសារធាតុស្ទង់ទីពីរដែលមានលក្ខណៈអុបទិកខុសគ្នា។ ការសិក្សាអំពីផ្លូវវាង Complex III បានធ្វើជាគំរូនេះ ដោយវាស់ការស្ដារប៉ូតង់ស្យែលភ្នាសឡើងវិញទាំងជាមួយ safranine O និង TMRM ក្រោយការរារាំងដោយ antimycin និង myxothiazol ហើយទទួលបានការស្ដារឡើងវិញដែលមានលក្ខណៈគុណភាពដូចគ្នា។ សារធាតុរាយការណ៍សញ្ញាអុបទិកមួយគឺជាតម្រុយ។ សារធាតុរាយការណ៍សញ្ញាឯករាជ្យពីរគឺជាភស្តុតាង។

សំណាកបីប្រភេទ សំណួរបីផ្សេងគ្នា

មីតូកុងឌ្រីដែលបានញែកចេញ កោសិកាដែលបានធ្វើឱ្យភ្នាសអាចជ្រាបបាន និងកោសិកាដែលនៅទាំងមូល មិនមែនជាការកំណត់ភាពងាយរកឃើញខុសៗគ្នា ដែលអាចជំនួសគ្នាបានក្នុងតេស្តតែមួយទេ។ ពួកវាជាគំនិតខុសៗគ្នា ដែលមានគោលការណ៍ប្រតិបត្តិខុសៗគ្នា។

មីតូកុងឌ្រីដែលបានញែកចេញរក្សាទុកខ្សែសង្វាក់ដឹកជញ្ជូនអេឡិចត្រុង ភ្នាសខាងក្នុង និងប្រព័ន្ធដំណើរការក្នុងម៉ាទ្រីស ខណៈដកចេញភ្នាសប្លាស្មា ស៊ីតូសូល និងរចនាសម្ព័ន្ធបណ្ដាញ។ ការដកចេញនោះជាគោលបំណងសំខាន់៖ ស៊ុបស្ត្រាត ADP សារធាតុរារាំង និងកំហាប់សារធាតុពណ៌ ត្រូវបានកំណត់យ៉ាងច្បាស់ ដូច្នេះអាចកំណត់ថាផ្លូវប្រតិកម្មណាទទួលខុសត្រូវ។ អ្វីដែលបាត់បង់គឺការផ្គត់ផ្គង់ស៊ុបស្ត្រាតធម្មជាតិ ការបញ្ជូនសញ្ញា និងតម្រូវការថាមពល។

កោសិកាដែលបានធ្វើឱ្យភ្នាសអាចជ្រាបបាន រក្សាមីតូកុងឌ្រីនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធកោសិកាភាគច្រើនរបស់វា ខណៈអនុញ្ញាតឱ្យស៊ុបស្ត្រាតពីខាងក្រៅ និង ADP ឆ្លងកាត់ភ្នាសប្លាស្មាដែលបានបើក។ ពួកវាជាឧបករណ៍សមស្របសម្រាប់កំណត់ភាពខូចខាតនៃផ្លូវប្រតិកម្មស៊ុបស្ត្រាតក្នុងបរិបទកោសិកា។ ការធ្វើឱ្យជ្រាបហួសកម្រិតបំផ្លាញភ្នាសខាងក្រៅ ហើយការគ្រប់គ្រងដោយស៊ីតូសូលត្រូវបានលាងចេញ។

កោសិកាដែលនៅទាំងមូលរក្សាទុកអ្វីៗទាំងអស់៖ របាំងភ្នាសប្លាស្មា សារធាតុរេដុកម្មក្នុងស៊ីតូសូល ការដឹកជញ្ជូនស៊ុបស្ត្រាតខាងក្នុង បណ្ដាញមីតូកុងឌ្រី និងតម្រូវការ ATP។ ពួកវាជិតស្ថានភាពសរីរវិទ្យាបំផុត និងឆ្ងាយពីការបំបែកយន្តការបំផុត ព្រោះការស្រូបសារធាតុពណ៌ចូល ការរេដុកម្ម និងការរក្សាទុកវានៅតាមផ្នែក សុទ្ធតែកំណត់កម្រិតសារធាតុពណ៌ដែលប៉ះពាល់មីតូកុងឌ្រីពិតប្រាកដ។

ការសិក្សា TEGDMA បានប្រើកម្រិតទាំងបីនេះដោយចេតនា៖ មីតូកុងឌ្រីខួរក្បាលដែលបានញែកចេញ ដើម្បីពិនិត្យការស្ដារអុកស៊ីតកម្ម និងប៉ូតង់ស្យែលដោយសារធាតុពណ៌ កោសិកាដើមនៃបណ្ដូលធ្មេញដែលបានធ្វើឱ្យភ្នាសអាចជ្រាបបាន ជាចម្បងដើម្បីកំណត់ថាភាពខូចខាតស្ថិតនៅក្នុងអុកស៊ីតកម្មស៊ុបស្ត្រាតដែលភ្ជាប់នឹង Complex I និងកោសិកាដើមដែលនៅទាំងមូល ដើម្បីពិនិត្យឥទ្ធិពលសរុបផ្នែកសរីរវិទ្យារបស់សារធាតុពណ៌ 2 uM លើការប្រើប្រាស់អុកស៊ីសែនដែលបានចុះខ្សោយ។ សម្រាប់អ្នកអានដែលប្រៀបធៀបលទ្ធផលវាស់មីតូកុងឌ្រីរវាងសំណាកផ្សេងៗ អត្ថបទពន្យល់គូគ្នាអំពីរបៀបដែលមេទីឡែនខៀវផ្លាស់ទីអេឡិចត្រុងតាមខ្សែសង្វាក់ដកដង្ហើម ផ្តល់មូលដ្ឋានអំពីផ្លូវប្រតិកម្ម ហើយមគ្គុទ្ទេសក៍សម្រាប់អានការសិក្សាការដកដង្ហើមអំពីមេទីឡែនខៀវ ពន្យល់ហេតុផលនៃការជ្រើសរើសកម្រិតសារធាតុ និងសារធាតុរារាំង។

តេស្តត្រួតពិនិត្យដែលសារធាតុពណ៌មានសកម្មភាពរេដុកត្រូវការ

សារធាតុដែលឆ្លងកាត់វដ្តរេដុកត្រូវការបញ្ជីតេស្តត្រួតពិនិត្យវែងជាងសារធាតុរារាំងធម្មតា ព្រោះប្រតិកម្មគីមីរបស់សារធាតុពណ៌តែឯងអាចបង្កើតលទ្ធផលស្រដៀងនឹងដំណើរការជីវសាស្ត្រ។

សម្រាប់ការវាស់អត្រាដកដង្ហើម ប្រើបន្ទប់វាស់ដែលមានតែសូលុយស្យុងប៊ូហ្វ័រ ដើម្បីពិនិត្យការរសាត់សញ្ញា បន្ទប់វាស់ដែលមានប៊ូហ្វ័របូកសារធាតុពណ៌ដោយគ្មានសម្ភារៈជីវសាស្ត្រ សារធាតុពណ៌បូកសារធាតុរេដុកម្មក្រៅកោសិកាណាមួយដែលមានក្នុងតេស្ត និង rotenone បូក antimycin នៅជំហានចុងក្រោយ ដើម្បីកំណត់ការប្រើប្រាស់អុកស៊ីសែនមិនមែនមីតូកុងឌ្រីក្នុងកោសិកាដែលនៅទាំងមូល។ សូមកត់សម្គាល់ថា សារធាតុពណ៌ដែលបានរេដុកម្ម នឹងធ្វើអុកស៊ីតកម្មឡើងវិញដោយផ្ទេរអេឡិចត្រុងទៅអុកស៊ីសែន ដើម្បីបង្កើតអ៊ីដ្រូសែនពែរអុកស៊ីត។ ដូច្នេះសំណាកទទេដែលមានតែសារធាតុពណ៌ ដោយគ្មានសារធាតុផ្តល់អេឡិចត្រុង នឹងប៉ាន់ប្រមាណទាបពេកចំពោះការប្រើប្រាស់អុកស៊ីសែនក្នុងប្រព័ន្ធគ្មានកោសិកា ដែលកើតឡើងនៅពេលមាន NADH ឬ NADPH។

សម្រាប់អ៊ីដ្រូសែនពែរអុកស៊ីត គួរប្រើ Amplex UltraRed ដែលបានក្រិតតម្រូវ បូក horseradish peroxidase ជំនួសសារធាតុពណ៌ DCFDA ដែលមិនមានភាពជ្រើសរើសជាក់លាក់ ផ្ទៀងផ្ទាត់ដោយ catalase ហើយសាកល្បងភាពអាស្រ័យលើការបំភ្លឺ ព្រោះសារធាតុពណ៌នេះជាសារធាតុជំរុញប្រតិកម្មដោយពន្លឺ។ ការសិក្សាមីតូកុងឌ្រីខួរក្បាលរកឃើញថា បន្ទុកពែរអុកស៊ីតកើនឡើងលើសបួនដង នៅកំហាប់សារធាតុពណ៌ត្រឹម 100 nM ខណៈការកម្ចាត់វាថយល្បឿន ដោយពែរអុកស៊ីតត្រូវបានបង្កើតដោយផ្ទាល់ពីសារធាតុពណ៌ដែលបានរេដុកម្ម ដោយគ្មានស៊ុបពែរអុកស៊ីតជាសារធាតុអន្តរការី។ ព័ត៌មានលម្អិតអំពីការជ្រើសរើសសារធាតុស្ទង់ និងតេស្តត្រួតពិនិត្យពន្លឺ មានក្នុងអត្ថបទគូគ្នាស្តីពីការវាស់ប្រភេទអុកស៊ីសែនមានប្រតិកម្មក្នុងពិសោធន៍សារធាតុពណ៌ ហើយសំណួរទូលំទូលាយជាងនេះអំពីពេលណាដែលពែរអុកស៊ីតដើរតួជាសញ្ញា ឬជាបន្ទុក ត្រូវបានពិភាក្សាជាមួយតុល្យភាពរេដុកក្នុងកោសិកា និងការអះអាងអំពីសារធាតុប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្ម។

សម្រាប់ការអះអាងអំពីផ្លូវប្រតិកម្ម សាកល្បងទីតាំងរារាំងទាំងពីររបស់ Complex III៖ antimycin A នៅទីតាំង Qi និង myxothiazol នៅទីតាំង Qo បូកនឹងការរារាំងនៅចំណុចចុងក្រោយ Complex IV ដោយ cyanide។ ការសិក្សាខួរក្បាលកណ្តុរមុននេះបានរាយការណ៍ថា សារធាតុពណ៌ស្ដារការដកដង្ហើមដែលរារាំងដោយ rotenone ប៉ុន្តែមិនស្ដារការដកដង្ហើមដែលរារាំងដោយ antimycin ទេ ខណៈការសិក្សាក្រោយមកលើសត្វបីប្រភេទ រកឃើញការស្ដារឡើងវិញមួយផ្នែកជាមួយសារធាតុរារាំងទាំងពីរ និងភស្តុតាងនៃការរេដុកម្ម cytochrome c ដោយផ្ទាល់។ គួរចាត់ទុកផ្លូវវាងនេះថាស្របនឹងទិន្នន័យថ្មីជាង មិនមែនជាការសន្និដ្ឋានដាច់ខាតទេ ព្រោះកំហាប់សារធាតុពណ៌ ទីតាំងសារធាតុរារាំង ស្ថានភាពស៊ុបស្ត្រាត និងការចែកចាយសារធាតុពណ៌ សុទ្ធតែផ្លាស់ប្តូរផ្លូវដែលសង្កេតឃើញ។

តារាងជ្រើសរើសតេស្ត

ប្រើតារាងនេះដើម្បីជ្រើសរើសការវាស់តាមសំណួរ មិនមែនកំណត់សំណួរតាមការវាស់ទេ។

ការអះអាងដែលអាចបញ្ចុះបញ្ចូលបានយ៉ាងហោចណាស់ ត្រូវប្រើកំហាប់សារធាតុពណ៌ដូចគ្នា 100 nM, 300 nM, 1 uM និង 2 uM សម្រាប់ការវាស់លំហូរអុកស៊ីសែនក្រោមលក្ខខណ្ឌការដកដង្ហើមដោយការលេចធ្លាយ ADP, oligomycin និងសារធាតុផ្តាច់ការភ្ជាប់ សម្រាប់ការវាស់អត្រាសំយោគ ATP សម្រាប់ការវាស់ប៉ូតង់ស្យែលភ្នាសដែលជាការល្អគួរប្រើសារធាតុស្ទង់ពីរ និងសម្រាប់ការវាស់ការបញ្ចេញពែរអុកស៊ីតដែលបានក្រិតតម្រូវ ដោយមាន catalase និងតេស្តត្រួតពិនិត្យគ្មានកោសិកា។ រាយការណ៍សំណុំទិន្នន័យដែលភ្ជាប់គ្នា៖ លំហូរអុកស៊ីសែន បូកអត្រា ATP បូក ATP ក្នុងមួយអុកស៊ីសែន បូកប៉ូតង់ស្យែល បូកពែរអុកស៊ីត។ តួលេខណាមួយក្នុងចំណោមនេះតែឯង គឺជាការវាស់ដែលនៅត្រូវការបរិបទដើម្បីយល់អត្ថន័យ។