Pipetten für die Erforschung von Stressreaktionen in Zellen

Jeder Organismus ist im Laufe seines Lebens über kürzere oder längere Zeit Stress ausgesetzt. Das kann Schäden am Zellgenom sowie am Epigenom und Proteom eines Lebewesens nach sich ziehen, die wieder repariert werden müssen. Mit dem Alterungsprozess nimmt allerdings die Fähigkeit eines Organismus ab, natürlich auftretende Zellschäden sowie etwa durch hohe Temperaturen oder Toxine verursachten Stress selbsttätig auszugleichen.

Im Dillin-Labor an der University of California in Berkeley untersucht man daher, wie Organismen auf Zellebene mit Stress umgehen und dessen Auswirkungen mildern – und wie sich solche Reaktionen in alternden Organismen beschleunigen lassen. Zentrales Element bildet hierbei die Frage, wie das Auftreten von altersbedingten Krankheiten, die direkt mit einer beeinträchtigten Stressreaktion zusammenhängen, beispielsweise Diabetes und Krebs, reduziert werden könnte, um ein gesünderes Altern zu fördern.

Dr. Ryo Higuchi-Sanabria im Dillin-Labor an der University of California, Berkeley

Die Forschungsgruppe um Andrew Dillin möchte vor allem herausfinden, wie die Gene den Umgang der Zellen mit Stress beeinflussen. Ryo Higuchi-Sanabria erforscht dabei als Postdoc mithilfe von Vollgenom-Screening und Target-Validierung den Modellorganismus C. elegans. Ein wichtiger Ansatz sind RNA-Interferenz (RNAi)-Screens, bei denen C. elegans Nematoden einer RNAi-Bibliothek ausgesetzt werden, die im 96- oder 384-Well-Format gespeichert ist.

Jedes Well der Bibliothek enthält eine Kassette, die eines der rund 20.000 C. elegans Gene „ausschalten“ kann, so dass den mit dieser Kassette behandelten Nematoden effektiv die Funktion der kodierten RNA oder des kodierten Proteins fehlt. Die Nematoden werden dann einer bestimmten Form von Stress ausgesetzt. Wenn Nematoden, denen die Funktion eines bestimmten Genprodukts fehlt, nach dieser Stressbehandlung besser oder weniger gut überleben, kann die betreffende Genexpression eine Rolle bei der Stressreaktion spielen.

Sobald durch das Screening Kandidaten für mit Stress verbundene Gene identifiziert wurden, setzen Dr. Higuchi-Sanabria und seine Kollegen die quantitative PCR ein, um zu überprüfen, dass die Expression der Gene bei den gescreenten Nematoden wirklich „ausgeschaltet“ wurde. Aufgrund der vielen Tausend Gene von C. elegans sind zum Erstellen von RNAi-Bibliotheken, zum Vorbereiten der Screenings und zur Validierung der Kandidatengene unzählige Pipettiervorgänge erforderlich. Dabei verlässt man sich im Dillin-Labor besonders auf Rainin Mehrkanalpipetten von METTLER TOLEDO.

Als METTLER TOLEDO 2018 seinen ersten „Supporting Science“ Wettbewerb (Wettbewerb zur Förderung der Wissenschaft) startete, war der erste Preis eine Pipette nach Wahl. Dr. Higuchi-Sanabria hatte zuvor bereits bei Larry Joe, dem Laborleiter der Dillin-Gruppe, den Kauf weiterer Rainin-Mehrkanalpipetten angeregt. Besonders interessierte ihn eine Mehrkanalpipette mit verstellbarer Breite. Damit könnte man Proben etwa von Mikrozentrifugenröhrchen in Racks auf 96- oder 384-Well-Platten übertragen. Auch eine Mehrkanalpipette für Volumina von 2 bis 20 µl war reizvoll. Mit dieser liessen sich begrenzte Proben (3 – 12 µl) sehr genau und präzise zwischen PCR-Streifen und Well-Platten übertragen.

In der Hoffnung, eine davon kostenlos zu erhalten, ermutigte Herr Joe Herrn Higuchi-Sanabria zur Teilnahme am Wettbewerb „Supporting Science“ – den dieser mit einem Essay gewann. In diesem verglich Herr Higuchi-Sanabria seine frühere Effizienz als Barista mit seinem aktuellen experimentellen Durchsatz im Dillin-Labor.

METTLER TOLEDO freut sich sehr, bekanntzugeben, dass Dr. Higuchi-Sanabria und das Dillin-Labor sich für die elektronische Mehrkanalpipette für Volumina von 2 bis 20 µl entschieden haben, die mit ihrer Genauigkeit und Präzision die Screening-Arbeiten im Labor erleichtern und damit den Durchsatz bei der Validierung erheblich steigern wird – und das ohne körperliche Beeinträchtigungen durch die repetitive Bewegung.

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