Електрофореза - биологија

Колку е топло премногу топло за живот длабоко под дното на океанот?

Антибиотици од бактерии

Миграција на клетки: новооткриена функција на познат протеин

Молекуларен компас за порамнување на клетките

Она што ги прави лисјата стареат наесен

Демократијата на птиците за мршојадец

Околина на Екембо: Луѓето исто така живееле во отворени пејзажи

| Генетика | Земјоделство, шумарство и сточарство

Разновидноста на пченицата е создадена со вкрстување на диви треви

Колку е топло премногу топло за живот длабоко под дното на океанот?

Електрофореза

Електрофореза (застарено Катафореза) ја опишува миграцијата на колоидните честички низ електричното поле. [1]

опис

Брзината на миграцијата v е пропорционална на јачината на полето во електрофорезата Е. и јонскиот полнеж П, обратно пропорционален на радиусот на честички р и вискозитет η на супстанцијата. Во електрофорезата со гел, улогата помеѓу радиусот на честички и големината на порот на гелот што се користи како носач на средина, исто така, игра улога, бидејќи гелот делува како молекуларно сито, така што поголем радиус на честички има посилен ефект на инхибиција врз брзината на миграцијата, отколку што се очекуваше само од вискозитетот. . Поради различното јонско полнење и радиусот на честички, одделните супстанции (молекули) се движат со различна брзина низ носачот и постигнуваат раздвојување според нивната електрофоретичка подвижност. Ова ја прави електрофорезата многу погодна за одвојување на мешавини на супстанции (особено мешавини на молекули). Течности, гелови (види електрофореза на гел, претежно со полиакриламид или агароза) или цврсти материи може да се користат како носач материјал.

Геловите од агароза главно се користат за раздвојување на ДНК-фрагменти, додека протеините се претежно одделени во полиакриламидните гелови. Методите што се користат за протеините се SDS-PAGE и Western Blot. Протеините мора да се третираат како цвитерии со дополнителни полнења од детергент како што е натриум дудецил сулфат. натриум Додецил сулфат, СДС) се вчитуваат со цел да се преселат од разделување според хетерогената густина на полнеж до разделување според молекуларната маса. Со додавање на СДС и вриење (денатурирање) протеините го апсорбираат алифатичниот крај на негативно наелектризираниот натриум лаурил сулфат пропорционално на нивната должина на одвиткување (а исто така и пропорционално на молекуларната маса). Околу 1,4 грама СДС се врзува за грам протеин во еден процент раствори на СДС. Негативно наелектризираните сулфатни групи на молекулите на СДС се одбиваат едни од други, што го промовира расплетувањето (линеаризацијата) на протеините, под услов протеинот да нема дисулфидни мостови. Затоа, при одредување на моларна маса, се додаваат и редукциони агенси за претворање на дисулфидите во тиоли. Бидејќи неколку стотици негативно наелектризирани молекули на СДС се врзуваат за протеинските молекули, внатрешното полнење на протеините во основната pH на гелот може да се занемари.

Електрофоретичка мобилност

Електрофоретичката подвижност на две честички што треба да се одделат мора да биде различна за да се постигне раздвојување со помош на електрофореза. Електрофоретичката подвижност е збир на многу физички фактори кои на крајот влијаат на стапката со која мигрира честичката за време на електрофорезата. Општата движечка сила што предизвикува движење на честичките е силата Ф., кои влијаат на честичка со одредено полнење q во рамките на електрично поле со дадена јачина на полето Е. работи.

Ова првично се спротивставува на сила што произлегува од вискозитетот $ \ eta $ и големината на честичката (идеализирана за сферични честички: $ 6 \ cdot \ pi \ cdot r $) и може да се пресмета според законот на Стоукс.

$ F = 6 \ cdot \ pi \ cdot r \ cdot \ eta \ cdot v $

Теоретската електрофоретичка подвижност $ \ mu_ ^ 0 $ резултира од овие две равенки. Теоретски од причина што овие две равенки се однесуваат само на идеализирана состојба без носачи со бесконечно разредена (практично без сол, што, сепак, е во спротивност со принципот на електрофореза, бидејќи солените јони се потребни како мобилни носители на полнеж) електролити. Понатаму, се претпоставува дека силата на забрзување одговара на силата на триење и затоа преовладува постојана брзина на миграција.

Во реалните системи постојат и други фактори како што се триењето помеѓу хидратните лушпи (електрофоретски ефект), деформација на дистрибуцијата на полнежот како релаксација во електричното поле (дисипативно дејство, види јонска атмосфера), степенот на дисоцијација на електролитот и ефектите преку носачкиот материјал (молекуларно сито, електроосмоза и ефекти на адсорпција).

Додека традиционалните теории претпоставуваат дека електрофоретичката активност на честичката бара нето полнење на честичката, новите резултати од симулациите на молекуларната динамика сугерираат дека, поради молекуларната структура на водата на површината, дури и неитоварените честички можат да покажат електрофоретичка активност. [2]

видови

Дисконтинуирана електрофореза
Гел електрофореза
Капиларна електрофореза
Градиентна електрофореза
Електрофореза со пулсно поле
Електрофореза на градиент на густина (електрофореза без носач)
Електрофокусирање
Липидна електрофореза
Серумска електрофореза
дводимензионална електрофореза
Електрофореза со слободен проток
Електроосмозата се јавува во електрофоретски процеси
Изоелектрично фокусирање
Електрофореза на миграција
SDS-PAGE (електрофореза на гел на полиакриламид)

апликација

Електрофорезата главно се користи како аналитички метод во биологијата и медицината. Најважните апликации вклучуваат ДНК анализа во форма на фрагменти и ДНК секвенционирање. Тука се користи можноста да се одделат молекулите со различна должина едни од други. Да се утврдат измерените вредности на гел како на пр Се користи специјализиран софтвер за проценка, на пример, ширини, моларни маси, квантификации или нормализирање. Електрофорезата исто така претставува основа за раздвојување на протеините и за високотехнолошките процеси на истражување на протеомите. Графиконот на резултатите е електроферограм. Покрај аналитичките методи, се користат и подготвителни методи на електрофореза за добивање милиграми прочистени протеини (вклучително и електрофореза со слободен проток).

Други технички апликации:

Електронска хартија
Катодно сликање со натопи
Електрофилтрација