Àkọlé: Àwọn Ìmọ̀ Ẹ̀rọ Electrophoresis nínú Biochemistry
ifihan
Electrophoresis jẹ́ ọ̀nà pàtàkì nínú ìmọ̀-ẹ̀rọ biochemistry àti molecular biology, tó ṣe pàtàkì gan-an fún ìtúpalẹ̀ àti ìyàsọ́tọ̀ àwọn macromolecules, bíi nucleic acids àti proteins. Ọ̀nà yìí ń lo ìyàtọ̀ ìṣípò àwọn èròjà tí a ti gba agbára lábẹ́ pápá iná mànàmáná, èyí tó ń jẹ́ kí àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì lè pín àwọn àdàpọ̀ tó díjú sí àwọn èròjà wọn. Electrophoresis kìí ṣe pé ó ń fúnni ní òye jíjinlẹ̀ nípa àwọn agbègbè ìṣètò àti iṣẹ́ ti biomolecules nìkan, ó tún jẹ́ pàtàkì nínú ìwádìí, ìwádìí nípa ìwádìí, àti ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìwádìí. Àpilẹ̀kọ yìí ṣe àgbéyẹ̀wò onírúurú ọ̀nà electrophoresis nínú biochemistry, ó sì ń tẹnu mọ́ àwọn ìlànà wọn, àwọn ìlò wọn, àti àwọn ìlọsíwájú wọn.
Àwọn Ìlànà ti Electrophoresis
Ní àárín rẹ̀, electrophoresis ń ṣiṣẹ́ lórí ìlànà pé àwọn molecule tí a ti gba agbára máa ń ṣí lọ nígbà tí a bá gbé wọn sí pápá iná mànàmáná. Ọ̀pọ̀ nǹkan ló ń darí ìwọ̀n ìrìn-àjò náà: agbára molecule náà, ìwọ̀n àti ìrísí molecule náà, agbára pápá iná mànàmáná náà, àti àwọn ànímọ́ àárín tí àwọn molecule náà ń gbà. Ní gbogbogbòò, ohun èlò electrophoresis kan ní ìpèsè agbára, electrodes méjì, àti gel matrix kan tí ó ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí ohun èlò ìrànlọ́wọ́.
Jẹ́l náà, tí a fi agarose tàbí polyacrylamide ṣe, ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí síìfù molecular. Àwọn pàǹtí kékeré tàbí àwọn tí agbára wọn pọ̀ sí i yóò yára rìn gba inú ihò jél náà, nígbà tí àwọn pàǹtí ńlá tàbí àwọn tí agbára wọn kò pọ̀ sí i yóò máa rìn lọ díẹ̀díẹ̀. Nípa fífi ìṣípo àwọn àpẹẹrẹ ìdánwò wé àwọn ìlànà tàbí àmì tí a mọ̀, àwọn olùwádìí lè dá àwọn èròjà inú àpẹẹrẹ náà mọ̀ kí wọ́n sì ṣe àpèjúwe wọn.
Àwọn Irú Àwọn Ìmọ̀-ẹ̀rọ Electrophoresis
1. Eléctrophoresis Agarose Gel (Ọjọ́-orí)
A sábà máa ń lo electrophoresis gel Agarose fún pípín àwọn ègé nucleic acid. Matrix gel agarose gba ààyè fún ìyípadà àwọn molecule DNA tàbí RNA láti ọgọ́rùn-ún mélòókan pairs base sí ọ̀pọ̀lọpọ̀ kilobases. Lẹ́yìn tí a bá ti kó àyẹ̀wò náà sínú àwọn kànga náà, a ó lo agbára iná mànàmáná kan, èyí tí yóò mú kí àwọn nucleic acids ṣí lọ sí anode nítorí agbára wọn tí kò dára. A ó fi àwọn àwọ̀ bíi ethidium bromide hàn nínú ìmọ́lẹ̀ UV, èyí tí yóò jẹ́ kí a lè ṣe ìṣírò àti ìṣàyẹ̀wò ìwà mímọ́ àti ìwọ̀n nucleic acid.
2. Polyacrylamide Gel Electrophoresis (Ojú ìwé)
Bó tilẹ̀ jẹ́ pé electrophoresis jeli agarose yẹ fún àwọn nukliic acids tó tóbi jù, polyacrylamide jeli electrophoresis (PAGE) dára fún yíyanjú àwọn ègé DNA kéékèèké, RNA, àti àwọn prótíìnì. PAGE ń fúnni ní ìpinnu gíga nítorí ìṣàkóso tó dára lórí ìwọ̀n ihò jeli, èyí tí a ń ṣe àtúnṣe nípa yíyípadà ìṣọ̀kan acrylamide. SDS-PAGE, oríṣiríṣi ọ̀nà yìí, ni a lò ní pàtó fún ìyàsọ́tọ̀ prótíìnì. A fi sodium dodecyl sulfate (SDS) bo àwọn prótíìnì tí a ti bò mọ́lẹ̀, èyí tí ó fún wọn ní ìpíndọ́gba charge-to-mass negative déficient. Èyí ń rí i dájú pé ìyàsọ́tọ̀ nígbà electrophoresis dá lórí ìwọ̀n molecule.
3. Ẹ̀rọ ìfọ́mọ́ra Capillary (CE)
Ìmọ́lẹ̀ Capillary jẹ́ ọ̀nà ìṣàyẹ̀wò gíga tó ṣe pàtàkì fún ṣíṣàyẹ̀wò àwọn ohun alààyè kéékèèké pẹ̀lú ìṣiṣẹ́ àti iyàrá tó ga ju electrophoresis jeli ìbílẹ̀ lọ. Nínú CE, a máa ń fi àwọn àpẹẹrẹ sínú ihò capillary tí a fi omi elektrolyte kún. A máa ń lo pápá iná mànàmáná, èyí tí yóò mú kí àwọn èròjà tó yàtọ̀ síra máa yí padà ní oríṣiríṣi iyàrá ní ìbámu pẹ̀lú àwọn ìpíndọ́gba charge-to-mass wọn. Ìwọ̀n kékeré ti capillary náà dín ìṣẹ̀dá ooru àti ìdàgbàsókè ìdàgbàsókè kù gidigidi, èyí tí yóò mú kí ó dára síi. A lè tún ṣe electrophoresis Capillary pẹ̀lú àwọn ọ̀nà bíi capillary zone electrophoresis (CZE), micellar electrokinetic chromatography (MEKC), àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ.
4. Isoelectric Focusing (IEF)
Ìfọwọ́sowọ́pọ̀ Isoelectric jẹ́ ọ̀nà tó lágbára láti ya àwọn protein sọ́tọ̀ ní ìbámu pẹ̀lú àwọn àmì isoelectric wọn (pI). Ọ̀nà náà ní í ṣe pẹ̀lú lílo pápá iná mànàmáná lórí jeli pẹ̀lú ìwọ̀n pH. Àwọn protein máa ń rìn kiri nínú jeli títí wọ́n fi dé ibi tí pH bá dọ́gba pẹ̀lú pI wọn, níbi tí wọn kò ti ní agbára àpapọ̀, nítorí náà wọ́n máa ń dúró ṣinṣin. Ọ̀nà yìí gba ààyè fún ìyàsọ́tọ̀ àwọn protein tó ga jùlọ, a sì lè so wọ́n pọ̀ mọ́ SDS-PAGE nínú electrophoresis oní-méjì (2D-PAGE) fún ìwádìí tó túbọ̀ dára sí i.
5. Èépìrísì Fíìmù Pulsed-Field (PFGE)
Láti kojú àwọn ìdíwọ́ ti electrophoresis jeli ìbílẹ̀ ní yíyà àwọn molecule DNA ńláńlá sọ́tọ̀ (tó ju 20 kb lọ), electrophoresis jeli pulsed-field lo àwọn pápá iná mànàmáná yíyípadà láti rìn kiri àwọn ipa ọ̀nà ìṣíkiri dídí ti àwọn ègé DNA ńláńlá nípasẹ̀ matrix jeli. PFGE ṣe pàtàkì ní pàtàkì nínú ìwádìí genotyping àti genome mapping, ó ń fúnni ní òye kíkún nípa àwọn ìrísí krómósómù àti àwọn èròjà ìbílẹ̀ ńláńlá.
ohun elo
Awọn ọna itanna elekitiroforesis wa awọn lilo jakejado kọja ọpọlọpọ awọn ẹka imọ-jinlẹ:
1. Ìpalẹ̀mọ́ Mọ́kúlúkì àti Àwọn Ìṣẹ̀dá-ẹ̀ ...
2. Àwọn Proteomics: Ìṣàfihàn àti ìdámọ̀ àwọn protein, pẹ̀lú àwọn àtúnṣe lẹ́yìn ìtúmọ̀ àti ìbáṣepọ̀ protein-protein.
3. Àyẹ̀wò Ìṣègùn: Ìdámọ̀ àwọn ìyípadà nínú ìran, àwọn ohun tí ó lè fa àkóràn, àti àwọn àmì àrùn.
4. Ìwádìí nípa ìwádìí: Ìtẹ̀wọ́ DNA àti ìṣàfihàn ìran fún ìwádìí ìwà ọ̀daràn.
5. Iṣakoso Didara ninu Imọ-ẹrọ Onimọ-jinlẹ: Ri daju pe awọn ọja imọ-ẹrọ onimọ-jinlẹ bii awọn ajesara, awọn enzymu, ati awọn aporo-ara wa ni mimọ ati didara.
Ilọsiwaju ati Awọn Itọsọna iwaju
Agbègbè electrophoresis ń yí padà nígbà gbogbo, pẹ̀lú àwọn ìlọsíwájú pàtàkì tí ó ń mú kí ìpinnu, iyàrá, àti ìmọ̀lára pọ̀ sí i. Àwọn ìṣẹ̀dá tuntun bíi microfluidic electrophoresis ń so miniaturization pọ̀ mọ́ àwọn ọ̀nà electrophoretic, èyí tí ó ń ṣí ọ̀nà sílẹ̀ fún àwọn ẹ̀rọ lab-on-a-chip tí ó ń fúnni ní agbára ìwádìí kíákíá, tí ó ń ṣe àyẹ̀wò ojú-ìwòye. Àwọn ọ̀nà ìwádìí tí a mú sunwọ̀n síi, pẹ̀lú fluorescence àti mass spectrometry coupling, ń fẹ̀ sí ààlà ohun tí a lè ṣe pẹ̀lú ìpínyà electrophoretic.
Jù bẹ́ẹ̀ lọ, àdánidá àti àwọn ẹ̀yà electrophoresis gíga ń bójútó àwọn ìbéèrè tí ń pọ̀ sí i ti àwọn ìkẹ́kọ̀ọ́ genomic àti proteomic ńláńlá, níbi tí ṣíṣe àgbékalẹ̀ ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn àpẹẹrẹ ní kíákíá àti ní pípéye jẹ́ pàtàkì.
ipari
Electrophoresis ṣì jẹ́ ohun èlò pàtàkì àti alágbára nínú biochemistry, ó ń ṣe àtúnṣe nígbà gbogbo láti kojú àwọn ìpèníjà ti pápá ìṣẹ̀dá molecular tó ń tẹ̀síwájú. Nípa lílóye àti lílo àwọn ìlànà àti ọ̀nà electrophoresis, àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì lè ṣe àgbéyẹ̀wò pípéye àti kíkún nípa àwọn molecule oníṣègùn, kí wọ́n lè mú àwọn ìyípadà tuntun wá nínú ìwádìí, àyẹ̀wò, àti ìdàgbàsókè ìtọ́jú. Ọjọ́ iwájú electrophoresis ń ṣèlérí ìṣọ̀kan àti ìṣiṣẹ́ tó ga jù, èyí tó ń rí i dájú pé ipa pàtàkì rẹ̀ nínú àwárí ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì ń bá a lọ.
