ბუფერის დანიშნულება ელექტროფორეზში

ბიოქიმიკოსები და მოლეკულური ბიოლოგები იყენებენ ელექტროფორეზას მაკრომოლეკულების გამოსაყოფად, როგორიცაა ცილები და ნუკლეინის მჟავები. ეს საშუალებას აძლევს მეცნიერებს გამოყოფონ და გააანალიზონ ცალკეული ცილები ან ნუკლეინის მჟავების მიმდევრობა რთულ ნარევში. ლაბორატორიაში ელექტროფორეზის ტიპიური მაგალითია მიკრობიოლოგი, რომელიც იყენებს პოლიმერაზული ჯაჭვური რეაქციის (PCR) მიკრობულ საზოგადოებაში წარმოქმნილ დნმ ფრაგმენტებს. მიზნის მიუხედავად, ელექტროფორეზი ყოველთვის მოითხოვს ბუფერული ხსნარის გამოყენებას.

TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)

ელექტროფორეზი გამოყოფს მაკრომოლეკულებს, როგორიცაა ცილა და ნუკლეინის მჟავები ზომით, მუხტით და სხვა თვისებებით. ელექტროფორეზისთვის, რომელიც გამოყოფილია მუხტით, მეცნიერები იყენებენ ბუფერს, რომ ეს მუხტი გელის საშუალებით გადააქვთ. ბუფერი ასევე ინარჩუნებს გელს სტაბილურ pH ტემპერატურაზე, ამცირებს ცვლილებებს, რომლებიც შეიძლება მოხდეს ცილაში ან ნუკლეინის მჟავაში, თუ დაექვემდებარება არასტაბილურ pH- ს.

ელექტროფორეზი გამოყოფს მოლეკულებს გრადიენტის გასწვრივ მათი ზომის, მუხტის ან სხვა თვისებების საფუძველზე. ეს გრადიენტი შეიძლება იყოს ელექტრული ველი, ან დენატურირებადი გრადიენტული გელის ელექტროფორეზის (DGGE) შემთხვევაში, დენატურა, როგორიცაა შარდოვანა და ფორმაამიდი. პროტეინები მიგრირებენ ანოდისკენ, თუ უარყოფითი დატვირთვა აქვთ და კათოდური, თუ დადებითად არიან დამუხტული. მას შემდეგ, რაც უფრო დიდი მოლეკულები უფრო ნელა მიგრირებენ, ვიდრე პატარა მოლეკულები, მეცნიერებს შეუძლიათ გავზომოთ გავლილი მანძილი და გამოიყენონ ლოგარითმები ფრაგმენტების ზომის დასადგენად.

DGGE– ს საშუალებით, დნმ მოძრაობს დენატურაციის მზარდი გრადიენტის გასწვრივ, სანამ ენერგია საკმარისია დნმ – ის ცალკეული ფრაგმენტის დენატრაციისთვის ან მის გასაშლელად. ამ ეტაპზე მიგრაცია წყდება. მეცნიერებს შეუძლიათ გამოიყენონ ეს მეთოდი ფრაგმენტების გამოსაყოფად დენატურაციის მიმართ მათი ინდივიდუალური მგრძნობელობის საფუძველზე.

ელექტროფორეზის შემთხვევაში, რომელიც გამოყოფილია მუხტის საფუძველზე, ბონერში არსებული იონები გადასცემენ გამოყოფისთვის საჭირო მუხტს. ბუფერი, სუსტი მჟავისა და ბაზის რეზერვუარის მიწოდებით, pH ინარჩუნებს ვიწრო დიაპაზონში. ეს მნიშვნელოვანია, რადგან ცილის ან ნუკლეინის მჟავის სტრუქტურა და მუხტი შეიცვლება, თუ მნიშვნელოვანი pH ცვლილებები განიცდის, რაც ხელს უშლის სათანადო გამოყოფას.

სხვადასხვა ბუფერული იდეალურია ელექტროფორეზის გელის შენარჩუნებისთვის სხვადასხვა სასურველი pH დიაპაზონში. ტიპიური ბუფერები, რომლებსაც მეცნიერები იყენებენ ამ მიზნით, მოიცავს ძმარმჟავას, ბორის მჟავას, ფოსფორმჟავას და ლიმონმჟავას, ასევე გლიცინსა და ტაურინს. საერთოდ, pKa მნიშვნელობა (მჟავას დისოციაციის მუდმივა) უნდა იყოს საჭირო pH– სთან ახლოს. ჩვენთვის სასურველია ბუფერული საშუალებები, რომლებიც უზრუნველყოფენ დაბალი მუხტის სიდიდეს, რომ არ მოხდეს ძალიან ბევრი დენი.