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El etiquetado isotópico acoplado con imagenología de espectrometría de masas (MSI) presenta una estrategia potente para elucidar la dinámica del metabolismo a resolución celular, sin embargo, su aplicación a sistemas vegetales es escasa. Tiene el potencial de revelar la dinámica espacio-temporal de la biosíntesis de lípidos durante el desarrollo de las plantas. En este estudio, exploramos su aplicación a la biosíntesis de galactolípidos de una planta acuática, Lemna minor, con etiquetado de D2O. Específicamente, se estudiaron datos de MSI asistida por desorción/ionización láser de matriz de dos principales galactolípidos en L. minor, monogalactosil-diacilglicerol y digalactosil-diacilglicerol, después de crecer en medios de 50% D2O durante un período de 15 días. Cuando fueron parcialmente etiquetados después de 5 días, se observaron tres distribuciones isotopólogas binomiales distintas que correspondían al etiquetado de moidades estructurales parciales: solo galactosa, galactosa y una cadena acilo de ácido graso y la molécula entera. El cambio temporal en la abundancia relativa de estas distribuciones sigue el camino lineal esperado de la biosíntesis de galactolípidos. Notablemente, sus imágenes de espectrometría de masas revelaron la localización de cada grupo isotopólogico en la fronda padre antigua, los tejidos intermedios y las frondas hijas recién crecidas. Además, dos experimentos adicionales de etiquetado, (i) etiquetado de 13CO2 y (ii) etiquetado inverso de L. minor completamente etiquetado con 50% D2O en medios de H2O, confirman las observaciones en el etiquetado directo. Además, estos experimentos revelaron distribuciones isotopólogas ocultas indicativas de la reestructuración de lípidos de membrana. Este estudio sugiere el potencial del etiquetado isotópico usando MSI para proporcionar detalles espacio-temporales en la biosíntesis de lípidos en el desarrollo de las plantas.
Tat et al. (Thu,) estudiaron esta cuestión.