Розроблення методичних підходів отримання екзосомоподібних нановезикул із кропиви дводомної

  • Т. Хейломська Інститут харчової біотехнології та геноміки НАН України, Україна, 04123, м. Київ, вул. Байди-Вишневецького, 2А https://orcid.org/0009-0008-6246-9257
  • А. І. Ємець Інститут харчової біотехнології та геноміки НАН України, Україна, 04123, м. Київ, вул. Байди-Вишневецького, 2А https://orcid.org/0000-0001-6887-0705
DOI: https://doi.org/10.7124/FEEO.v37.1770
Ключові слова: екзосоми, екзосомоподібні нановезикули, методи ізолювання, Urtica dioica, динамічне розсіювання світла, трансмісійна електронна мікроскопія, ультрацентрифугування

Анотація

Мета. Розробити методичні підходи щодо ефективного ізолювання екзосомоподібних нановезикул з рослин кропиви дводомної (Urtica dioica L.) з урахуванням їх чистоти, кількості та первинних характеристик. Методи. Отримання екзосомоподібних нановезикул із зеленої біомаси кропиви дводомної та їх характеризацію проводили за допомогою методів механічної та кріогомогенізації, центрифугування, динамічного розсіювання світла та трансмісійної електронної мікроскопії. Результати. У результаті проведеної роботи підібрано умови, здійснено ізолювання різними методами екзосомоподібних нановезикул із зеленої біомаси кропиви дводомної та їх первинну характеризацію. Висновки. Продемонстровано придатність протестованих методів для отримання екзосомоподібних нановезикул із зеленої біомаси U. dioica. Отримані різними методами та їх модифікаціями екзосомоподібні нановезикули суттєво не відрізняються за розмірами та будовою. Певні відмінності у результатах досліджень за використання динамічного розсіювання світла та трансмісійної електронної мікроскопії знаходяться в межах відтворюваності методів.

Посилання

Mu N., Li J., Zeng L. et al. Plant-derived exosome-like nanovesicles: current progress and prospects. Int. J. Nanomedicine. 2023. Vol. 18. P. 4987–5009. https://doi.org/10.2147/IJN.S420748.

Zappulli V., Friis K.P., Fitzpatrick Z. et al. Extracellular vesicles and intercellular communication within the nervous system. J. Clin. Invest. 2016. Vol. 126 (4). P. 1198–1207. https://doi.org/10.1172/jci81134.

Kantarcioglu M. New therapeutic players on the horizon: edible plant derived exosomes. Hepatology Forum. 2021. Vol. 2 (3). P. 89–90. https://doi.org/10.14744/hf.2021.2021.ed0002.

Pascucci L., Scattini G. Imaging extracellular vesicles by transmission electron microscopy: Coping with technical hurdles and morphological interpretation. Biochim. Biophys. Acta. 2021. Vol. 1865 (4). 129648. https://doi.org/10.1016/j.bbagen.2020.129648.

Terry M., Williams L. Fractionation of plant tissue for biochemical analyses. In book: Molecular Plant Biology. Vol. 2: A Practical Approach. Eds : Gilmartin, P. M., Bowler, C. Oxford University Press, Oxford, UK, 2002. P. 147–171.

Liao P. C., Bergamini C., Fato R. et al. Isolation of mitochondria from cells and tissues. Methods Cell Biol. 2020. Vol. 155. P. 3–31. https://doi.org/10.1016/bs.mcb.2019.10.002.

Huang Y., Wang S., Cai Q. et al. Effective methods for isolation and purification of extracellular vesicles from plants. J. Integr. Plant Biol. 2021. Vol. 63 (12). P. 2020–2030. https://doi.org/10.1111/jipb.13181.

Mezhenska O., Muzychka O., Vovk A., Parkhomenko Yu. Applying affinity chromatography for detection of proteins that exhibit an affinity for thiamine. Visnyk of the Lviv University. Series Biology. 2016. No. 73. P. 160–165. Retrieved from: http://publications.lnu.edu.ua/bulletins/index.php/biology/article/view/7847/7814. [in Ukrainian]

Burden D. W. Guide to the disruption of biological samples. Random Primers. 2012. Vol. 12. P. 1–25. Retrieved from: https://opsdiagnostics.com/applications/OPSD_2012_Disruption_Guide_v1.1.pdf.

Ishida T., Morisawa S., Jobu K. et al. Atractylodes lancea rhizome derived exosome-like nanoparticles prevent alpha-melanocyte stimulating hormone-induced melanogenesis in B16-F10 melanoma cells. Biochem. Biophys. Rep. 2023. Vol. 35. 101530. https://doi.org/10.1016/j.bbrep.2023.101530.

Liu Y., Wu S., Koo Y. et al. Characterization of and isolation methods for plant leaf nanovesicles and small extracellular vesicles. Nanomedicine: Nanotechnol. Biol. Med. 2020. Vol. 29. 102271. https://doi.org/10.1016/j.nano.2020.102271.

Colombo M., Raposo G., Thery C. Biogenesis, secretion, and intercellular interactions of exosomes and other extracellular vesicles. Ann Rev. Cell Dev. Biol. 2014. Vol. 30. P. 255–289. https://doi.org/10.1146/annurev-cellbio-101512-122326.

Sha A., Luo Y., Xiao W. et al. Plant-derived exosome-like nanoparticles: a comprehensive overview of their composition, biogenesis, isolation, and biological applications. Int. J. Mol. Sci. 2024. Vol. 25 (22). 12092. https://doi.org/10.3390/ijms252212092.