РАЗДЕЛЫ
Главная » 2015 » Сентябрь » 21 » Денатурация белка
23:48
Денатурация белка

Генная инженерия представляется нам как что-то довольно сложное для понимания. На самом деле, многие методы исследования достаточно тривиальны и легко выполнимы при наличии соответствующего оборудования. 

Для некоторых генетических исследований, например, требуется установить, сколько Гуанин-Цитозин связей есть в ДНК исследуемой клетки. Относительно простым способом выяснить это является метод плавления ДНК с последующим исследованием в ультрафиолетовом спектре. Зачем это нужно и как это сделать, читайте в статье.

Как температура плавления ДНК зависит от содержания пары Гуанин-Цитозина в ней?

Под денатурацией понимают необратимые (или обратимые, но до определённой стпени) изменения конформации белка, которые влекут за собой дисфункцию этих белков.

Конформация, это та форма, которую белок принимает в пространстве, в случае, если он находится в покое.

Дело в том, что белки это полимеры, причем очень длинные полимеры, которые зачастую свёрнуты в клубок для экономии пространства и для выполнения определённых функций. Каждый белок сворачивается в свою форму, и отчасти по этой форме белки узнают друг друга на основании принципа комплиментарности. Это упрощённо можно представить как тест на вменяемость, когда ребёнку предлагают совместить треугольную фигурку с треугольным вырезом, а квадратную с квадратным.

Форма, в которую сворачиваются белки, разделяют на первичную, вторичную, третичную и четверичную. Это происходит за счёт слипания положительно и отрицательно заряженных цепочек полимера и образования между ними водородных связей.

В результате повышения температуры, связи в белках ослабляются за счёт повышения теплового движения, и цепочка начинает разворачиватся, увеличиваясь в размерах и становясь постепенно всё более неузнаваемой для других белков. При ещё более высоких температурах начинают рваться водородные связи и белок более не может свернуться обратно, если его остудить. Иногда развёрнутые клубки полимеров, хаотично двигающиеся  под действием температуры, находят возможность слепиться в более крупную структуру с соседними полимерами, в результате чего объединяются в более плотные образования. Как раз это мы видим, когда жидкий и прозрачный белок превращаятся в плотную и непрозрачную яичницу.

 

Но вернёмся к ДНК. Разделяются в первую очередь двойные связи Аденин-Тимина, так как они, логичным образом, менее прочные чем тройные связи Гуанин-Цитозина. Поэтому, исходя из того, при какой температуре половина нитей ДНК уже разъединены, можно сделать вывод о том, сколько двойных связей было в ните, и, соответственно, сколько тройных осталось неразорванными. После выяснения этой температуры, значение подставляется в формулу и расчитываются процентные значения АТ и ГЦ.

Эти данные можно использовать, например, для установления вида, которому принадлежит органический образец. Например, по остаткам тканей в желудке хищника можно определить, животное какого вида стало жертвой. Таблицу с ГЦ-содержанием можно посмотреть здесь (колонка GC-content).

Подобный опыт проводился мной в рамках лабораторной работы по биофизике, нам сказали, что используемая нами ДНК-проба принадлежала ягнёнку. Ну вроде наши результаты (мы получили количество ГЦ равное 42,16%) примерно совпадают с общими табличными значениями генома овцы (см. полный геном).) Для анализа использовался прибор монохроматор, который в автоматическом режиме повышал температуру от 25 до 95 градусов цельсия, светил на пробу в прозрачной кюветте (как пробирка, только с параллельными прямыми и очень прозрачными стенками с двух сторон, и ещё с двух сторон параллельными матированными стенками, чтобы её держать) монохромированным ультрафиолетом (в таком свете присутствует фракция только определённой длины волны) с длиной волны 260 нанометров, замерял количество абсорбированного пробой света и делал выводы, сколько процентов нитей уже разделены на отдельные. О том, как количество абсорбированного света зависит от вещества я, может, напишу в другой заметке.

 

Категория: Обобщение материала | Просмотров: 869 | Добавил: michaelmorr | Теги: белки, ДНК, опыты | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
comments powered by HyperComments