Читать онлайн «Методы исследования белков и нуклеиновых кислот»
Автор Лев Остерман
лах мира по декабрь 1980 г.
Книга рассчитана на биохимиков, медиков, фармакологов, ра- ботников пищевой промышленности. Табл. 4, илл. 77, библиогр. 294 назв.
Ответственный редактор
член-корреспондент АН СССР Г. П. ГЕОРГИЕВ
21005 — 414
—————— 684 — 82 Кн. 2. 2001040000 © Издательство «Наука», 1981г. 055 (02) — 81
Часть первая ЭЛЕКТРОФОРЕЗ
ВВЕДЕНИЕ
Электрофорез занимает сейчас центральное место среди мето- дов исследования белков и нуклеиновых кислот. В современной научной литературе редко можно встретить статью, в которой бы на той или иной стадии фракционирования или характери- стики этих биополимеров не был использован электрофорез. Ме- тод позволяет разделять макромолекулы, различающиеся по та- ким важнейшим параметрам, как размеры (или молекулярная масса), пространственная конфигурация, вторичная структура и электрический заряд, причем эти параметры могут выступать как порознь, так и в совокупности.
Физический принцип метода заключается в следующем. На- ходящиеся в буферном растворе макромолекулы обладают неко- торым суммарным электрическим зарядом, величина и знак ко- торого зависят от рН среды. Если через этот раствор, заключен- ный в канал из изолирующего материала, например стеклянную трубку, начать пропускать электрический ток, то вдоль канала установится определенный градиент напряжения, т. е. сформи- руется электрическое поле. Его напряженность измеряется раз- ностью потенциалов по концам рабочего канала (или его уча- стка), отнесенной к его длине (В/см). Под действием поля мак- ромолекулы в соответствии со своим суммарным зарядом миг- рируют в направлении катода или анода, причем их трение об окружающую среду ограничивает скорость миграции. В зависи- мости от величины заряда и размеров молекулы приобретают разные скорости, и в этом — сущность процесса электрофореза. Постепенно исходный препарат, состоявший из различных моле- кул, разделяется на зоны одинаковых молекул, мигрирующих с одной и той же скоростью. Со временем эти зоны распределя- ются по длине канала (рис. 1, справа).
На рисунке, помимо рабочего канала (трубки), показаны не- которые необходимые компоненты системы. Во-первых, это два электрода, представленные спиральками из платиновой прово- локи, а во-вторых, электродные резервуары. Через находящиеся в них буферные растворы и рабочий канал замыкается электри- ческая цепь между электродами.
Рабочий канал не случайно заштрихован. Дело не только в том, что, будь он просто заполнен жидкостью, изображенная
3
Схема выглядела бы нелепо, так как буфер из трубки и верхнего резервуара должен был вылиться в нижний. Эту трудность мож- но обойти, если придать каналу с жидкостью U-образную фор- му. Такие приборы использовались на первых этапах развития метода (электрофорез в свободной жидкости). Хуже другое: в жидкости нельзя избежать конвекции, которая деформирует и смешивает разделяющиеся зоны. Поэтому в современных при- борах рабочий канал заполняют гелем, что на схеме изобра- жено штриховкой. Достаточно чи- стая и хорошо смачиваемая (гид- рофильная) пространственная сетка геля удерживает жидкость от вытекания и препятствует кон- векции.
Книга рассчитана на биохимиков, медиков, фармакологов, ра- ботников пищевой промышленности. Табл. 4, илл. 77, библиогр. 294 назв.
Ответственный редактор
член-корреспондент АН СССР Г. П. ГЕОРГИЕВ
21005 — 414
—————— 684 — 82 Кн. 2. 2001040000 © Издательство «Наука», 1981г. 055 (02) — 81
Часть первая ЭЛЕКТРОФОРЕЗ
ВВЕДЕНИЕ
Электрофорез занимает сейчас центральное место среди мето- дов исследования белков и нуклеиновых кислот. В современной научной литературе редко можно встретить статью, в которой бы на той или иной стадии фракционирования или характери- стики этих биополимеров не был использован электрофорез. Ме- тод позволяет разделять макромолекулы, различающиеся по та- ким важнейшим параметрам, как размеры (или молекулярная масса), пространственная конфигурация, вторичная структура и электрический заряд, причем эти параметры могут выступать как порознь, так и в совокупности.
Физический принцип метода заключается в следующем. На- ходящиеся в буферном растворе макромолекулы обладают неко- торым суммарным электрическим зарядом, величина и знак ко- торого зависят от рН среды. Если через этот раствор, заключен- ный в канал из изолирующего материала, например стеклянную трубку, начать пропускать электрический ток, то вдоль канала установится определенный градиент напряжения, т. е. сформи- руется электрическое поле. Его напряженность измеряется раз- ностью потенциалов по концам рабочего канала (или его уча- стка), отнесенной к его длине (В/см). Под действием поля мак- ромолекулы в соответствии со своим суммарным зарядом миг- рируют в направлении катода или анода, причем их трение об окружающую среду ограничивает скорость миграции. В зависи- мости от величины заряда и размеров молекулы приобретают разные скорости, и в этом — сущность процесса электрофореза. Постепенно исходный препарат, состоявший из различных моле- кул, разделяется на зоны одинаковых молекул, мигрирующих с одной и той же скоростью. Со временем эти зоны распределя- ются по длине канала (рис. 1, справа).
На рисунке, помимо рабочего канала (трубки), показаны не- которые необходимые компоненты системы. Во-первых, это два электрода, представленные спиральками из платиновой прово- локи, а во-вторых, электродные резервуары. Через находящиеся в них буферные растворы и рабочий канал замыкается электри- ческая цепь между электродами.
Рабочий канал не случайно заштрихован. Дело не только в том, что, будь он просто заполнен жидкостью, изображенная
3
Схема выглядела бы нелепо, так как буфер из трубки и верхнего резервуара должен был вылиться в нижний. Эту трудность мож- но обойти, если придать каналу с жидкостью U-образную фор- му. Такие приборы использовались на первых этапах развития метода (электрофорез в свободной жидкости). Хуже другое: в жидкости нельзя избежать конвекции, которая деформирует и смешивает разделяющиеся зоны. Поэтому в современных при- борах рабочий канал заполняют гелем, что на схеме изобра- жено штриховкой. Достаточно чи- стая и хорошо смачиваемая (гид- рофильная) пространственная сетка геля удерживает жидкость от вытекания и препятствует кон- векции.
