:: wikimiki.org ::
| מיספוג דרומי |
מיספוג דרומימיספוג דרומי (באנגלית: Southern Blotting) היא טכניקה שבה נעשה שימוש בביולוגיה מולקולרית לקביעת התבטאותם של גנים.
רקע
הגנים מורכבים מקטעי דנ"א (DNA) ולכן על מנת לקבוע את התבטאותם צריך לדעת את הרצף של הדנ"א. הטכניקה הזאת מאפשרת לחתוך את הגדיל במקומות שונים וכתוצאה מכך מתקבלים מקטעים שונים.
השיטה
על הדנ"א נמצאים מקטעים מיוחדים שנקראים מקטעי ההגבלה (restriction fragment). את המקטעים האלה אפשר לחתוך בעזרת אנזימים מיוחדים שנקראים אנזימי רסטריקציה (restriction enzymes) שחותכים ברצף דנ"א קבוע וידוע מראש. את המקטעים החתוכים מריצים על גבי נייר מיוחד הטבול בג'ל. כדי לאפשר את התנועה מופעל שדה חשמלי ומולקולות הדנ"א השליליות רצות מהקוטב החיובי לשלילי. מידת התקדמות המקטעים נמצאת בפרופורציה הפוכה לאורך המקטע (כלומר, מקטעים קטנים יותר יגיעו רחוק יותר). הסיבה לכך היא הגודל - חתיכה ארוכה יותר תסתבך יותר בג'ל ותרוץ פחות. בדרך כלל משתמשים בג'ל אגרוז או בג'ל פולי אקריל אמיד. אחד היתרונות החשובים של הג'ל הוא היכולת להבחין בהבדלים עד לרמת הנוקלאוטיד הבודד.
את מקטעים בעלי הרצף המבוקש ניתן לאתר בעזרת מולקולת "גלאי" (probe) שנושאת רצף משלים וידוע מראש וכך ניתן להתאים בצורה מושלמת את הגלאי למקטע המבוקש ולגלות את רצף הדנ"א. לשם כך, לאחר ההרצה באלקטרופורזה וגילוי הרצף, הדנ"א עובר דנטורציה (פירוק) בחום כדי להפוך אותו מדו גדילי לחד גדילי. לאחר מכן הוא מועבר לממברנת ניטרוצלולוז בשיטה שנקראת "מיספוג" (מים עולים דרך הג'ל ודרך הממברנה אל שכבת ניירות סופגים שמונחת מעל, ובדרכם הם מעלים את הדנ"א מן הג'ל לממברנה). המיקום של מקטעי הדנ"א נשמר על גבי הממברנה כפי שהיה על גבי הג'ל. על גבי הממברנה נעשית היברידזציה של מקטעי הדנ"א המבוקשים עם גלאים מסומנים רדיואקטיבית. הגלאי מזהה את הרצף המשלים לו ומתאחד עימו. השיטה רגישה למדי. בהמשך, חשיפה של הג'ל לסרט צילום תראה פסים במקום שבו נמצא הגן המבוקש. ניתן לדעת את אורכה של מולקולת הדנ"א בהתאם למיקומה היחסי בג'ל (המולקולה רצה בהתאם לאורכה). ניתן למצוא את כמות המולקולות על סמך זהירתן היחסית כפי שנראית בסרט הצילום.
קטגוריה:ביולוגיה מולקולרית
ja:サザンブロッティング
אנגלית
אנגלית (English) היא אחת השפות המדוברות ביותר בתבל, ולדעת רבים היא השפה בעלת ההשפעה הגדולה ביותר בימינו. מאות מיליוני בני אדם מוגדרים כדוברי אנגלית, בין כשפת אם ובין כשפה שנייה (מספר דוברי מנדרינית וספרדית גדול יותר, כנראה).
התפשטותה של השפה והשפעתה גברו בימי הזוהר של האימפריה הבריטית וכשזו דעכה, גדלה חשיבותה עקב התעצמותה של ארצות הברית, מבחינה צבאית, מדעית, כלכלית ותרבותית.
אנגלית היא שפתן הרשמית של אנגליה, קנדה, אוסטרליה וניו זילנד. בארצות הברית, לעומת זאת, אין כל שפה רשמית, הגם שהשפה האנגלית משמשת את מרבית תושביה ואף את הממשל האמריקני, יותר מכל שפה אחרת.
בניתוח התפתחות השפה לאורך השנים, נוהגים להבחין בין ארבעה שלבי התפתחות עיקריים, גם אם ה"גבולות" ביניהם אינם חדים:
- אנגלית עתיקה (Old English). מבחינות מסויימות, זו דומה יותר לשאר שפות הגרמאניות העתיקות (דוגמת גוטית ואיסלנדית עתיקה) מאשר לאנגלית מודרנית; דוברי אנגלית מודרנית כמעט ולא יכולים להבין אנגלית עתיקה.
- אנגלית תיכונה (Middle English). זו הייתה שפתו של המשורר ג'פרי צ'וסר, מחבר "מעשיות קנטרברי" (The Canterbury Tales) ומי שנחשב למייסד השירה האנגלית. בשלב זה כבר ניכרת ההשפעה של הכיבוש הנורמני.
- אנגלית מודרנית מוקדמת (Early Modern English). זו הייתה שפתו של שייקספיר. השוני בין אנגלית זו ובין האנגלית המודרנית יכול להזכיר לכמה את השוני בין העברית בה כתוב התנ"ך ובין העברית המדוברת כיום.
- אנגלית מודרנית (Modern English).
שינויים בדקדוק
במהלך התפתחות האנגלית עברה השפה תהליך מסיבי של סינקרטיזם מורפולוגי. הבחנות שהיו קיימות בשפות הגרמאניות, ובפרט באנגלית עתיקה, אבדו. בין ההבחנות שאבדו ניתן למנות את חלוקת שמות העצם למינים (בגרמנית, לדוגמה, עדיין נותרו אותם השלושה: זכר, נקבה ונאוטרום) והבחנה ביחסות (בגרמנית קיימות עדיין אותן ארבעת היחסות: נומינטיב, גנטיב, אקוזטיב ודטיב). באופן מוגבל, נותר הבדל בין סימון שייכות (מסומן ב־s באנגלית מודרנית, ומקורו בגנטיב הקדום) לצורה שאינה מסמנת שייכות.
גם נטיית הפועל הופשטה. באנגלית עתיקה הפועל נטה בכמה וכמה צורות, לפי הזמן, המין, המודוס, הגוף, וכו'. חשוב לציין שגם אם המורפולוגיה הפעלית עברה פישוט, הרי שהבחנות חדשות נוספו בצורה פריפרסטית; כך לדוגמה הניגוד עבר:לא-עבר (הלא-עבר כיסה, מבחינת המשמעות, גם את ה"עתיד", באופן שמזכיר את המצב בגרמנית) השתנה לעבר:הווה:עתיד, כשהמסמן של ה"עתיד" הוא פריפרסטי: בעזרת will/shall. המעבר מצורות סינתטיות, שבהן ההבחנות הדקדוקיות מסומנות בגבול ה"מילה", לצורות פריפרסטיות, בהן ההבחנות מסומנות בעזרת "מילים" נפרדות, הוא מאפיין כללי חשוב של חלק גדול מהשינויים שהתרחשו בשפה האנגלית.
באנגלית עתיקה עוד נשארה ההבחנה יחיד:זוגי:רבים (בדומה ל"דקה:דקותיים:דקות" בעברית), שהפכה ליחיד:רבים ברוב השפות ההודו-אירופיות, במקומות מעטים (כך בכינויי־הגוף). ההבחנה הזו, המורפולוגית, אבדה לגמרי באנגלית מודרנית. עדיין אפשר להביע דבר דומה, בחלק מהמקרים, בעזרת צורה פריפרסטית, you two לדוגמה.
אנלוגיה התרחשה בהבחנה בין צורת היחיד וצורת הרבים (משאבדה ההבחנה ביחסות וצמצום הבחנת המספר ליחיד:רבים, זו ההבחנה המורפולוגית העיקרית שבשם העצם). הצורה הנפוצה ביותר באנגלית מודרנית היא בניגוד אפס:s, כך שצורת היחיד מסומנת בהעדר סיומת, וצורת הרבים מסומנת בסיומת s (כאשר יש יחסי אלומורפיה בין המסמנים בכתיבה ובדיבור, לפי הצליל שבסוף המילה. כך boys נהגה boyz, וצורת הרבים של box היא boxes ולא boxs). צורות אחרות, שאינן ב־s, קיימות במספר מילים; חלקן משמרות צורה אנגלית עתיקה יותר (כך ב־man:men (באנגלית עתיקה: man/mon:men) וב־ox:oxen (באנגלית עתיקה: oxa:oxan)) וחלקן מקורן זר (כך criterion:criteria, מיוונית).
לכינויי הרומז / התווית המיידעת se באנגלית עתיקה היתה נטיה ענפה: לפי מין, מספר ויחסה. מאוחר יותר כבר התקבע תפקידו כתווית מיידעת ונטייתו צומצמה ל־the בלבד. בגרמנית, לשם השוואה, עדיין קיימות למקבילה שלו צורות רבות: der, die, das, den, des, dem. למעשה, הבחנות של הביטוי השמני כולו מסומנות בגרמנית בתווית בלבד לפעמים.
הפונולוגיה האנגלית עשירה יחסית, ומספר התנועות בה רב. האורתוגרפיה של האנגלית המודרנית לא משקפת את צורת ההיגוי בפועל: היא מתאימה לשלבים קדומים יותר בשפה, כך ששינויים פונולוגיים שהתרחשו לא משתקפים בכתב.
מקורו של אוצר המילים
בשל הכיבוש הנורמאני, שהשפעתו על השפה האנגלית היתה רבה מאוד, מילים רבות ממקור לטיני/צרפתי נכנסו לשימוש בשפה. זהו תהליך מאוד נפוץ כשיש שפה בעלת־השפעה, שנחשבת לבעלת פרסטיז' "גבוה" יותר (במקרה דנן: לטינית וצרפתית), וכשיש שפה מקומית שנחשבת לבעלת פרסטיז' "נמוך" יותר (אנגלית עתיקה), שחלק גדול מאוצר המילים יגיע מהשפה בעלת הפרסטיז' הגבוה, ועיקר הדקדוק יגיע מזו בעלת הפרסטיז' הנמוך. כך עיקרו של הדקדוק האנגלי הוא גרמאני, וחלק גדול מאוצר המילים בו הוא ממקור רומאני.
בדיקה ממוחשבת שעשו Finkenstaedt ו־Wolff בשנת 1973 על־פי 80,000 מילים מהמהדורה השלישית של מילון אוקספורד המקוצר הניבה את התוצאות הבאות בנוגע למקורן של המילים באנגלית:
- 28.3%: צרפתית, כולל צרפתית עתיקה ואנגלו-צרפתית.
- 28.24%: לטינית, כולל מינוח מדעי וטכני.
- 25%: שפות גרמאנית; אנגלית עתיקה ותיכונה, איסלנדית עתיקה, הולנדית
- 5.32%: יוונית.
- 4.03%: לא צויין מקור.
- 3.28%: מילים שנגזרו משמות פרטיים.
- 1%: שפות אחרות.
חשוב לציין שבדיקה כזו היא בעייתית מבחינה מדעית, מעצם הבעיה שבהגדרת "מילה" כיחידה (לדוגמה: האם ה"מילים" הבאות מהוות את אותה המילה? divide, dividable, undividable). עם זאת, אפשר לראות כאן את החלוקה בקווים כלליים: בכל מקרה אי־אפשר להטפל למספרים מדוייקים.
למושגים רבים מאוד באנגלית קיימת מילה שמקורה גרמאני ומילה שמקורה רומאני. באופן כוללני, המילים הגרמאניות קצרות יותר, ונחשבות לפחות פורמאליות, בעוד שאלו הרומאניות ארוכות יותר, מורכבות יותר (פריקות, מתחלקות לחלקים ברורים יחסית), ונחשבות כ"גבוהות" יותר (בדומה לתפקידן של מילים לועזיות בעברית בת־ימינו).
נבחן לדוגמה את האטימולוגיה של כמה מילים אנגליות, ומקבילות זרות:
- heart, לב. מ־heorte באנגלית עתיקה, מ־khertan
- בפרוטו גרמאנית (כך hairto בגוטית ו־Herz בגרמנית, לדוגמה), מהשורש ההודו־אירופי המשוחזר kerd
- "לב". במקביל למילה heart, שמקורה גרמאני, קיימות מילים נוספות מאותו מקור הודו־אירופי, דוגמת courage (מ־corage בצרפתית עתיקה) ו־cardiac (מ־kardiakos ביוונית, דרך cardiacus בלטנית).
- foot, כף רגל. מ־fot באנגלית עתיקה, מ־fot
- בפרוטו גרמאנית (כך fotus בגוטית ו־Fuß בגרמנית), מהשורש ההודו־אירופי המשוחזר ped
- "כף רגל". במקביל ל־foot, קיימות לדוגמה tripedal (מלטינית) ו־octopus (מיוונית, דרך הלטינית).
- book, ספר. מ־boc באנגלית עתיקה, מ־bokiz
- בפרוטו גרמאנית (כך Buch בגרמנית), במקור ממשמעות של "עץ אשור" (עליו נכתבו אותיות, ומכאן: ספר), כמו במילה האנגלית beech, מאותו מקור קדום. מהמילה הלטינית liber "ספר" ומילים קרובות אליה הגיעו מילים כמו library.
- water, מים. מ־wæter באנגלית עתיקה, מ־watar
- בפרוטו גרמאנית (כך wato בגוטית ו־Wasser בגרמנית), מהשורש ההודו־אירופי המשוחזר wed
- "מים, רטוב". במקביל קיימות מילים זרות, כמו אלו המתחילות ב־-hydr מיוונית (מאותו מקור הודו־אירופי wed
- ), ואלו שקשורות ל־aqua בלטינית.
דיאלקטים
בראיה כוללנית, בין הדיאלקטים של האנגלית קיימים:
- אנגלית אמריקנית
- אנגלית בריטית
- אנגלית אוסטרלית
- אנגלית קנדית
-
קטגוריה:שפות גרמאניות
קטגוריה:שפות
קטגוריה:אנגליה
קטגוריה:קנדה
קטגוריה:ארצות הברית
קטגוריה:אוסטרליה
als:Englische Sprache
ja:英語
ko:영어
ms:Bahasa Inggeris
simple:English language
th:ภาษาอังกฤษ
zh-min-nan:Eng-gí
ביולוגיה מולקולריתביולוגיה מולקולרית היא המחקר של הביולוגיה ברמה המולקולרית. תחום זה חופף בחלקו לתחומים אחרים בביולוגיה, בעיקר גנטיקה וביוכימיה. ביולוגיה מולקולרית עוסקת בעיקר באינטראקציה בין מערכות שונות של התא, כולל הקשרים בין הדנ"א, הרנ"א והסינתזה של החלבונים, והבנה כיצד קשרים אלה מווּסתים.
וו. ט. אסטבורי מתאר בכתב העת Nature את הביולוגיה המולקולרית:
"יותר גישה מאשר טכניקה, גישה מנקודת המבט של מה שקרוי מדעים בסיסיים, כאשר הרעיון המרכזי הוא לחפש מתחת לתופעות הגדולות של הביולוגיה הקלאסית, להבנת הגורמים שלהן ברמה המולקולרית. ביולוגיה זו מעוניינת בעיקר בצורתן של מולקולות ביולוגיות, והיא בעיקר תלת-ממדית ומבנית, אף כי היא לא רק שיכלול של המורפולוגיה (תורת הצורה) – עליה יחד עם זאת להבין את היצירה והפונקציה [של המולקולות]".
היחס למדעים ביולוגיים מולקולריים אחרים
חוקרים בביולוגיה מולקולרית משתמשים בטכניקות מסויימות, השייכות למדע זה דווקא, אך משתמשים יותר ויותר גם בטכניקות ורעיונות מגנטיקה, ביוכימיה וביופיזיקה. אין קו ברור שמבדיל בין דיסציפלינות אלה, כפי שהיה בעבר. באופן סכמטי, ניתן להבין את ההבדלים בין התחומים כך:
- ביוכימיה היא המחקר של החומרים והתהליכים שקורים בתוך יצורים חיים.
- גנטיקה היא המחקר של ההשפעה של הבדלים גנטיים על אורגניזמים. לעתים ניתן למצוא את הגן היחיד שגורם להשפעות אלה, אך לפעמים העניין מסובך יותר.
ביולוגיה מולקולרית היא המחקר של היסודות המולקולריים של התהליכים של שכפול, שעתוק ותרגום של החומר התורשתי. הדוגמה המרכזית של הביולוגיה המולקולרית היא שהחומר הגנטי מועתק לרנ"א ומשם מתורגם לחלבון. למרות שזוהי תמונה פשטנית ביותר של הביולוגיה המולקולרית, זו נקודת התחלה טובה להבנת התחום. בזמן האחרון חוקרים מגלים תפקידים חדשים לרנ"א, שעשויים לשנות את ההבנה הזו.
הרבה מהעבודה הנעשית בביולוגיה מולקולרית היא כמותית, ובתקופה האחרונה חלק גדול מהמחקר נעשה בשיתוף של מדעי המחשב, בתחומי הביואינפורמטיקה והביולוגיה החישובית. מתחילת העשור, המחקר של מבנה ופונקציית הגן, גנטיקה מולקולרית, היה תת-התחום החשוב ביותר בביולוגיה מולקולרית.
תחומים אחרים בביולוגיה מתמקדים במולקולות במידה גוברת והולכת, או ישירות במחקר של האינטארקציות של המולקולות כמו בביולוגיה של התא או ביולוגיה התפתחותית, או באופן עקיף, למשל כאשר משתמשים בטכניקות של הביולוגיה המולקולרית על מנת להבין את האפיונים ההיסטוריים של אוכלוסיות או מינים, כגון בתחומים של ביולוגיה אבולוציונית, כמו גנטיקה של האוכלוסיה ופילוגנטיקה. יש גם מסורת רבת שנים של מחקר של ביומולקולות בתחום הביופיזיקה.
טכניקות של ביולוגיה מולקולרית
מאז שנות החמישים המאוחרות, ביולוגים מולקולריים למדו לאפיין, לבודד ולתפעל את המרכיבים המולקולריים של תאים ואורגניזמים. מרכיבים אלו כוללים את הדנ"א, ה"מחסן" של המידע הגנטי, והרנ"א, מולקולה הדומה לדנ"א, הפועלת כעותק של הדנ"א, וכן יש לה פונקציות מבניות ואנזימטיות ממשיות, וכן חלק בתהליך התרגום; וחלבונים, המולקולה המבנית והאנזימטית העיקרית בתא.
Expression Cloning
אחת מהטכניקות הבסיסיות ביותר בביולוגיה מולקולרית, המשמשת למחקר של פונקציה של חלבונים, היא Expression Cloning. בטכניקה זו, הקוד בדנ"א עבור חלבון מסוים מועתק (בעזרת אנזימים שונים) לפלסמיד (הידוע כ-Expression Vector). לפלסמיד זה עשויים להיות אלמנטים מיוחדים, שעוזרים לייצור החלבון המסויים הזה, וכן עשויים להיות לו סמנים אנטיביוטיים, שעוזרים לעקוב אחרי הפלסמיד.
את הפלסמיד הזה אפשר להחדיר לתאים של חיידקים או של חיות. הכנסה של הדנ"א לתאי חיידקים נקראת טרנספורמציה, וניתן לבצעה בכמה שיטות, כולל אלקטרופורציה, מיקרו-הזרקה ובאופן כימי. הכנסה של דנ"א לתאים אוקריוטיים, כמו תאי חיות, קרויה טרנספיקציה. יש כמה טכניקות אפשריות לעשות זאת. ניתן גם להחדיר את הדנ"א בעזרת נגיפים כנושאי הדנ"א. במקרים כאלה, הטכניקה נקראת טרנסדוקציה ויראלית.
בכל מקרה, הקידוד של הדנ"א עבור החלבון המסויים שאנו מעוניינים בו נמצא עכשיו בתוך התא, וניתן לייצר את החלבון. מגוון שיטות קיימות על מנת להבטיח את ייצור החלבון בכמויות גדולות, ואז ניתן להפיק את החלבון מהתא. ניתן לבדוק את החלבון לפעילות אנזימית תחת מגוון סיטואציות, או שאפשר לגבש את החלבון על מנת שניתן יהיה לבדוק את המבנה הרביעוני שלו. בתעשיית התרופות, ניתן לבדוק את התועלת של תרופות חדשות כנגד החלבון הזה.
תגובת שרשרת פולימראזית (PCR)
תגובת שרשרת פולימראזית (PCR) היא טכניקה רב תכליתית לשכפול דנ"א. באופן כללי, PCR מאפשר לשכפל מקטע דנ"א מסויים מיליוני פעמים, או לשנות אותו בצורה שנקבעה מראש. לדוגמא, ניתן להשתמש ב-PCR על מנת ליצור אתרים לאנזימי הגבלה, או על מנת לגרום למוטציה בבסיסים מסויימים בדנ"א.
אלקטרופורזה בג'ל
אלקטרופורזה בג'ל היא אחד המכשירים העיקריים של הביולוגיה המולקולרית. העקרון הבסיסי כאן הוא שאת הדנ"א, הרנ"א, והחלבונים ניתן להפריד בעזרת שדה חשמלי. ע"י ג'לים שונים, ניתן להפריד את המולקולות ע"פ גודלן, או ע"פ המטען החשמלי שלהן.
קולונת גודל ואימונוכימיה
ניתן ליצור נוגדנים לרוב החלבונים על ידי הזרקת כמויות קטנות של החלבון לתוך חיות כמו עכבר, ארנב, כבש או חמור. בנוגדנים אלה ניתן להשתמש במגוון של טכניקות.
בקולונת גודל, החלבונים מופרדים לפי גודלם, בתוך ג'ל שנמצא בין שני לוחות זכוכית. טכניקה זו קרויה SDS-Page. החלבונים בג'ל אח"כ מועברים לממברנה תומכת כלשהי. לממברנה ניתן להחדיר תמהילים של נוגדנים. את הנוגדנים שמתקשרים לחלבון שאנו מעוניינים בו נוכל לראות במגוון טכניקות, כגון Chemoluminescence או רדיואקטיביות.
ניתן להשתמש בנוגדנים גם על מנת לטהר חלבונים. נוגדנים לחלבון מסויים מיוצרים ואז מחוברים ל"חרוזים". לאחר שהנוגדן יתרכב לחלבון, ניתן להפריד את קבוצת הנוגדן-חלבון על ידי צנטריפוגה. בתהליך הצנטריפוגי, החרוזים, יחד עם הנוגדנים, יתבדלו, ויביאו איתם גם את החלבונים, ואילו שאר החלבונים ישארו בתמיסה. אפשרות אחרת היא לחבר את החלבונים ל"חרוזים" שמתרכבים למטריקס תומך כלשהו, ואז לשטוף מהתמיסה את שאר החלבונים, כך שרק אלה שמקושרים לחרוזים ישארו. אח"כ מוציאים את החלבון מהמטריקס, בדרך כלל בעזרת הוספת תמיסה בעלת ריכוז מלח גבוה, או על ידי שינוי של ה-pH של התמיסה.
התחום נוסד בשנות השלושים, והמושג "ביולוגיה מולקולרית" נטבע בידיי וורן ויבר ב-1938. ויבר היה מנהל מדעי הטבע במוסד רוקפלר, והוא חשב כי הביולוגיה הולכת לעבור שינוי משמעותי בשל התקדמות משמעותית בתחום הקריסטלוגרפיה. לפיכך הוא העביר תקציבים רבים לתחומים הביולוגיים.
ביולוגים מולקולריים חשובים
- פרנסיס קריק
- רוזלינד פרנקלין
- מקס פרוץ
- ג'יימס ווטסון
- פרנסואה ג'ייקוב
- כריסטיאן נסליין-וולהרד
- סוסומו טונגוואה
קישורים חיצוניים
- [http://www.biochemweb.org הספריה הווירטואלית לביוכימיה וביולוגיה תאית]
- [http://www.imcb.a-star.edu.sg המוסד לביולוגיה מולקולרית ותאית]
קטגוריה:תחומים בביולוגיה
ja:分子生物学
ko:분자생물학
ms:Biologi skala molekul
th:อณูชีววิทยา
גן (ביולוגיה)
גֵן (Gene) הינו יחידה של חומצת גרעין (בדרך-כלל DNA) בעלת תפקיד מוגדר. הגנים הינם יחידות התורשה של הייצורים החיים. הגנים מכילים את "הוראות הייצור" לעשרות אלפי חלבוני התא, ובכך אחראיים לקביעת רובן המוחלט של תכונות הייצור (האורגניזם).
מבוא
התפקיד השכיח ביותר של גנים הוא קידוד לחלבונים או לחלקי חלבונים (פפטידים), זאת באמצעות הקוד הגנטי הטמון בנוקלאוטידים המרכיבים את הגנים. גנים רבים אינם מקודדים לחלבונים, אלא מהווים מנגנון בקרה לקידוד חלבונים על ידי גנים אחרים.
אופן התבטאות הגנים ותוצריהם הם אלו הקובעים את מכלול התכונות של כל הייצורים החיים. הגנים מועברים בתורשה מייצור לצאצאיו. הגנים הם יחידות התורשה, והם המקור לדימיון הרב בין יצורים וצאצאיהם.
קיימות דוגמאות אינטואיטיביות רבות לגנים: ניקח, למשל, את צבע העיניים באדם. בקביעת תכונה זו משתתפים ארבעה גנים. כל אחד מהגנים מורכב מ-DNA בעל כמה אלפי נוקלאוטידים, אשר משועתקים ומתורגמים לחלבון צבע (צבענים, פיגמנטים). צבענים אלו מצטברים בעיניים ומקנים להן את צבען. שניים מהגנים של צבע העיניים מקודדים לצבענים כחולים, ושניים - לצבענים חומים (נגזרות של מלנין).
לצד דוגמה פשוטה זו, קיימים מקרים רבים של גנים בעלי התבטאות משולבת, התבטאות שאינה ברורה או התבטאות שאינה חלבונית:
- גנים רבים אינם מקודדים חלבון שלם; קיימות קבוצות של גנים, כשכל אחד מהגנים בהן מקודד חלק מהחלבון. לאחר תום התרגום מתאחים החלקים השונים והופכים לחלבון השלם.
- גנים רבים אינם מקודדים לתכונות כה ברורות ונחרצות כמו צבע העיניים. אלפי חלבונים משתתפים בתהליכים תוך-תאיים סבוכים, וכל אחד מהחלבונים הללו מקוּדד בגן כלשהו. קיימים חלבונים רבים שתפקידם עדיין אינו מובן.
- גנים רבים אינם מקודדים לחלבונים, אלא משתתפים בבקרה. גנים אלו מעודדים קידוד מוגבר של גנים אחרים, מדכאים קידוד, מאפשרים קידוד רק בתנאים מסוימים (בנוכחות חומר מסוים בתא, למשל) ועוד.
בדוגמה של צבע העיניים מדובר על ארבעה גנים הפועלים יחדיו להקניית הצבע הסופי. תכונות מסוימות נקבעות על ידי עשרות גנים יחדיו; תכונות אחרות נקבעות על ידי גן בודד.
מושגים בסיסיים
תאיים
- אלל (Allele). גנים רבים מופיעים בשתי צורות אלטרנטיביות לפחות, כשכל אחת מהן מביאה להתבטאות שונה במקצת של התכונה. כל אחת מצורותיו של גן ספציפי נקראת אלל. לדוגמה, הגן המקודד לצבע זרעי צמח האפונה יכול לקודד לצבע ירוק (זהו אלל אחד) או לצבע צהוב (אלל שני). הניסויים הראשונים שהביאו לגילוי כללי התורשה בוצעו בצמח האפונה על ידי גרגור מנדל.
- לוֹקוּס (Locus). הגנים הינם יחידות DNA, ולפיכך הם מסודרים בכרומוזומים. המיקום הספציפי של גן מסוים על-גבי הכרומוזום נקרא לוֹקוּס. קיימות שיטות שונות לחישוב והגדרת לוקוסים. לעניין זה חשיבות רבה בחיזוי מוטציות, למשל. מוטציה עלולה להיווצר במקרה ונוצר שבר בכרומוזום, דבר המפריד בין שני גנים האמורים להישאר יחדיו. ככל ששני גנים שוכנים רחוק יותר האחד מהשני, כך גדל הסיכוי שהם ייפרדו כתוצאה ממוטציה כזו (כיוון שיש יותר מרחב לשבר אפשרי ביניהם).
- דומיננטי (Dominant) ורצסיבי (Recessive, בעברית: נסגני). קיים מגוון של יחסי גומלין בין האללים השונים של גן מסוים. היחס השכיח ביותר הוא דומיננטיוּת ורצסיביוּת. במצב זה מסוכך האלל האחד - הדומיננטי - על התבטאותו של השני - הרצסיבי. לדוגמה: האלל המקודד לזרע אפונה ירוק דומיננטי על-פני האלל המקודד לזרע אפונה צהוב. לאחר זיווג (הכלאה) בין צמח אפונה שזרעיו ירוקים ובין צמח אפונה שזרעיו צהובים, ובמידה והצמח הצאצא יירש מאחד מהוריו אלל ירוק ומההורה השני אלל צהוב - הרי שזרעיו של הצאצא יהיו ירוקים, שכן האלל הירוק הדומיננטי מבטל את השפעתו של האלל הצהוב הרצסיבי.
- דומיננטיוּת חלקית. צורה נוספת של יחסי גומלין בין אללים הוא "שיתוף פעולה" ביניהם, כך שהתכונה הסופית מהווה שילוב של התכונות להן מקודדים שני האללים. דוגמה מעולם הבוטניקה: אלל המקודד לפרחים אדומים, והאלל המקביל לו, המקודד לפרחים לבנים. אם שוררת דומיננטיות חלקית בין שני האללים, הרי שהפרחים שיתקבלו מהכלאת שני האללים יהיו בצבע ורוד - שילוב של אדום ולבן.
- גֵנוֹטִיפּ (Genotype) ופֵנוֹטִיפּ (Phenotype). הראשון מציין את ההרכב הגנטי של יצור מסוים, והשני - את התבטאותן של תכונות הייצור. לדוגמה, "אדם בעל עיניים כחולות"; זהו תיאור של פנוטיפ. הגנוטיפ של אותו אדם (בהקשר לצבע עיניו) הוא מכלול הגנים המשתתפים בקביעת צבע העיניים. הפנוטיפ אינו נקבע על-ידי הגנים באופן בלעדי; גורמים סביבתיים, כגון טמפרטורה, לחות וחשיפה לחומרים מסוימים עלולה, כידוע, להשפיע רבות על תכונות הייצור. לפיכך, ידיעת הגנוטיפ אינה מהווה מתכון בלעדי לחיזוי הפנוטיפ.
- גנום (Genome). הגנום הוא מכלול החומר התורשתי הנמצא בתאיו של יצור מסוים. פענוח הגנום של יצור מסוים פירושו מיפוי ותיעוד כל אחד מהגנים הנמצאים בתאיו והגדרת החלבונים להם מקודדים גנים אלו.
גן או לא?
למרות שהגנים הינם "גולת הכותרת" של הגנום (מכלול החומר התורשתי), הרי שגנים המקודדים לחלבונים מהווים מיעוט זעום מכלל הגנום: כ-1.5% מהגנום מורכב מגנים המקודדים לחלבונים, וכ-98.5% מהגנום מורכב מרצפים אחרים שאינם מקודדים לחלבונים:
- גנים המקודדים ל-tRNA ול-rRNA.
- אינטרונים.
- טלומרים.
- טרנספוזונים.
- צנטרומרים.
- הכפלות וחזרות, חסרות תפקיד כנראה, של רצפי DNA.
ניתן לראות, אם כן, שישנן יחידות DNA בעלות תפקיד מוגדר (טלומרים, למשל) אשר אינן מהוות גנים. הגדרת הגן הינה, לפיכך, חד-כיוונית: גן הוא יחידת DNA בעלת תפקיד מוגדר, אך לא כל יחידת DNA בעלת תפקיד מוגדר היא גן.
אצל האדם קיימים כ-25,000 גנים, המקודדים, למרבה הפלא, לכ-200,000 חלבונים. הדבר מתאפשר אודות לתופעת השחבור החליפי, בה מקטעי גנים שונים משנים את סדרם ויוצרים רצפים שונים של חומצות אמינו - כלומר, חלבונים שונים.
גודלו של גנום האדם הוא כ-3 מיליארד נוקלאוטידים. היות ורק כ-1.5% ממנו מורכב מגנים המקודדים לחלבונים, ניתן לחשב שגודלו הממוצע של כל אחד מ-25,000 הגנים הוא 1,800 נוקלאוטידים (לא כולל אינטרונים). אם מורידים אזורים נוספים בגן אשר אינם מקודדים לחלבון (אזורי בקרה שונים, כגון קדם (פרומוטר)), מתקבל שהאורך הממוצע של האזור המקודד לחלבון בכל גן הוא 1,340 נוקלאוטידים. אם מכלילים את האינטרונים, מתקבל כי אורכו הממוצע של גן שלם הוא 27,000 נוקלאוטידים. היות וכל שלושה נוקלאוטידים מקודדים לחומצת אמינו אחת (ראו: הקוד הגנטי), הרי שאורכו הממוצע של פפטיד המקודד על ידי גן הוא 600 חומצות אמינו (תזכורת: נתונים אלו נכונים עבור הגנום האנושי בלבד).
הגנים בתהליך ההתפתחות האנושית
הגנים מהווים את המרכיב המרכזי בהתפתחותו של האדם. הם מכילים את המידע המאפשר את התפתחות מערכת העצבים בפרט והגוף בכלל. עם זאת, אין לראות את השפעתם כדרטמיניסטית. קיימת פעולת גומלין בין פעילותם לבין הסביבה.
שאלה מפורסמת היא איזו השפעה גדולה יותר - השפעת הסביבה או השפעת הגנום. למעשה זו שאלה עקרה. בתנאים מסוימים עשויה ההשפעה הסביבתית להיות קרובה למוחלטת ובתנאים אחרים תהיה ההשפעה הגנטית הדומיננטית. כאשר שני ילדים גדלים במשפחות אמריקאיות מהמעמד הבינוני שמאפייניהן דומים ביותר, השפעת הסביבה על השוני ביניהם קטנה יחסית, שכן השוני הסביבתי קטן. אם אחד מאותם ילדים היה מושלך ליער בינקותו וגדל בתנאי חסך קיצוניים, השפעת הגנים על השוני ביניהם הייתה, לעומת זאת, דלה ביחס לקיפוח הסביבתי, שהיה מכתיב כליל את חיי הילד המוזנח.
בתנאים שוויוניים של חברת רווחה מערבית צפוי איפוא המרכיב הגנטי (שאליו מצטרפים תנאי הילד בעודו ברחם) להיות המכריע ביצירת השוני בתכונותיהם בין בני אדם, אך בשום פנים לא ניתן להסיק מכאן כלל לפיו לגנים יש חשיבות עודפת על פני הסביבה בעיצוב האדם.
הגנים בהיווצרות העובר האנושי
היווצרות הגמטות, תאי הרבייה, כרוכה בתהליך הקרוי מיוזה. בתהליך זה מתפצלים הכרומוזומים בגופם של הגבר או האישה ועוברים שחלוף ביניהם, היוצר ערבוב. הערבוב האקראי הוא כה גדול, שגם אם יולידו אותם הורים מיליוני צאצאים, הסיכוי שיהיו בין אלו שני צאצאים זהים גנטית זה לזה הוא קטן ביותר, אלא אם יהיה מדובר בתאומים זהים.
בבוא זמן הביוץ פולטת האישה ביצה לתוך חצוצרת הרחם. אם בתוך יממה יגיע זרע לאזור זה, הוא עשוי להגיע לסביבתה וליצור עימה את הזיגוטה. אם פלטה האישה שתי ביציות, ייתכן שייווצרו שתי זיגוטות ויוולדו תאומים לא זהים. אם הזיגוטה תתפצל אחרי יצירתה עשויים להיוולד תאומים זהים בסופו של דבר.
בתא הזיגוטה מצויים 46 כרומוזומים, שנוצרו מ-23 כרומוזמים שבזרע ו-23 כרומוזומים שבביצית. בו מתחיל תהליך ההתפתחות העוברי. נוצרים 23 זוגות של כרומוזומים הומולוגיים, המורכב מצמדי כרומוזומים, האחד מהאב והשני מהאם.
בימי עבר האמינו שבזרעון מצוי הומונקולוס, אדם קטן שכבר התפתח במלואו. כיום יודעים שתהליך התפתחותו של העובר בבטן כרוך בהתמיינות, התאים מתפצלים ותפקידיהם הולכים ונעשים ייחודיים. הקוד הגנטי רשום מראש, אך הוא עדיין צריך לצאת לפועל.
קביעת מינו של העובר תלויה בצמד הכרומוזומים ה-23. האם תספק לו בהכרח את כרומוזום ה-X. אולם האב יכול להעביר לו את כרומוזום ה-X או ה-Y. במקרה הראשון, תיוולד בת. במקרה שני, יוולד בן. אף שהמין נקבע לאלתר ברגע ההפריה, ניתן יהיה להבחין רק בסוף החודש השני לחיי העובר בתחילתה של התפתחות שונה בבלוטות המין. אז יתחיל העובר זכר הלהפריש הורמונים אנדורגנים שיכחידו התפתחות אפשרית של איברי מין נשיים. הנקבה לא תפריש דבר. סיבות רפואיות וסביבתיות מסוימות עלולות להביא לעודף באנדרוגנים או במחסור בהם. התוצאה תהיה לידת נקבה מהבחינה הגנטית בעלת איברים זכריים או ההיפך.
הגנים גם קובעים את סוג הדם. הצירוף יכול להיות הומוזיגוטי, כלומר זהה, וייתן סוג דם בעל אות אחת, O,A,B. או הטרוזיגוטי שונה (AB,BO,AO) - במקרה זה יגבר האלל הדומיננטי על הרצסיבי. A ו-B שניהם דומיננטים ויגברו על O, אך לא יגברו האחד על השני. אם יבואו יחדיו ייחשבו לקו-דומיננטיים. התוצאה היא שלא תמיד הפנוטיפ, מכלול התכונות הגלויות, משקף חד-חד-ערכית את הגנוטיפ, ההרכב הגנטי. הצירופים AO ו-AA יתנו שניהם סוג דם A.
תכונות העוברות על כרומוזומי המין - תאחיזה לזוויג
מכיוון שבבני אדם זכרים הינם בעלי כרומוזום X יחיד לא מזווג, הפנוטיפ של גן שנמצא על כרומוזום זה יקבע גם על-ידי אלל רצסיבי יחיד. קיימות כמה מחלות מפורסמות, כמו המופיליה ועיוורון צבעים, שהן רצסיביות על כרומוזום X. לפיכך, סיכוייהן של נקבות ללקות בהן קטנים בהרבה ( כאשר P מיצג את שכיחות האלל באוכלוסיה). תכונה רצסיבית הנמצאת בכרומוזם X לא תשפיע אם קיים כרומוזום X אחר בעל השפעה דומיננטית שתבטל אותה. אצל נשים, שהן בעלות שני כרומוזומי X, בדרך כלל יהיה אחד הכרומוזומים נקי מהתכונה ולפיכך ימנע את הופעתה.
קטגוריה:גנטיקה
קטגוריה:ביולוגיה מולקולרית
ja:遺伝子
ko:유전자
simple:Gene
th:หน่วยพันธุกรรม
אנזימי רסטריקציהאנזימי הגבלה (בלועזית: אנזימי רסטריקציה) הינם אנזימים המסוגלים לחתוך קטעי DNA באזורים מסוימים מאוד.
כל אנזים ההגבלה מזהה רצף נוקלאוטידים ייחודי ב-DNA, נצמד אליו וחותך את הסליל הכפול במקום ההיצמדות. רצף ההגבלה הינו ייחודי לכל אנזים, ומורכב מ-4 עד 12 נוקלאוטידים: לדוגמא, אנזים ההגבלה EcoRI מזהה את הרצף הבא:
- 3' GAATTC
- 5' CTTAAG
האנזים ייצמד אל כל מקום ב-DNA בו קיים רצף זה. החיתוך אותו מבצע האנזים יכול להתרחש במרכז הרצף (כך שברצף לעיל יתקבלו שלושה נוקלאוטידים מצד ימין ושלושה משמאל), אך במרבית המקרים נחתך הגדיל בצורה לא סימטרית, דבר המביא ליצירת קצוות דביקים:
- 3' G|AATTC
- 5' CTTAA|G
הקו מציין את מקום החיתוך; אופן החיתוך גם הוא ספציפי לכל אנזים הגבלה, ואינו אקראי (כלומר, האנזים EcoRI תמיד יחתוך את הרצף בצורה המוצגת לעיל).
כל אנזימי ההגבלה הינם סוגים של אנדונוקלאזות (אנזימים החותכים DNA באמצע הגדיל, זאת בניגוד לאקסונוקלאזות, המפרקים נוקלאוטידים מקצוות הגדיל). אנזימי הגבלה נמצאים באופן טבעי בתאיהם של חיידקים רבים, שם הם משמשים כמנגנון הגנה בפני בקטריופאג'ים (האנזימים חותכים את ה-DNA הפאג'י וגורמים להרס הפאג'). שמות אנזימי ההגבלה ניתנים להם על-שם החיידק בו נמצאו: EcoRI נמצא ב-E. coli; ה-R מייצג זן ספציפי של החיידק (RY13). קיימים שלושה סוגים של אנזימי הגבלה, המסומנים באותיות II ,I ו-III; כל סוג משתמש בשיטה שונה במקצת לחיתוך ה-DNA.
אנזים ההגבלה HindIII, למשל, נמצא בחיידק Haemophilus influenzae (הגורם למחלת השפעת), והוא אנזים מסוג III.
לאנזימי ההגבלה חשיבות עליונה בביולוגיה מולקולרית, בהנדסה גנטית ובביוטכנולוגיה; גילויים חולל מהפכה של ממש בתחומים אלו. החשיבות נעוצה בקצוות הדביקים הנוצרים לאחר חיתוך ה-DNA. בקטע שהוצג לעיל, בו האנזים חתך את הקטע בקצה, קיימים לאחר החיתוך חמישה נוקלאוטידים חופשיים, אשר אינם מזווגים לנוקלאוטידים אחרים; אם ייפגשו נוקלאוטידים אלו עם נוקלאוטידים מקבילים בקטע DNA אחר (כלומר, A ייפגש עם T ו-C ייפגש עם G), הרי ששני הקטעים יתחברו ליצירת סליל DNA חדש.
זוהי השיטה העיקרית בה משתמשים הביולוגים לחיבור גדילי DNA. השיטה מאפשרת השתלה של גנים בתוך הגנום הקיים של יצור מסויים, ומכאן חשיבותה הרבה. ניתן, למשל, להשתיל את הגן המייצר את ההורמון אינסולין בתוך תאו של חיידק; הגן ישתלב בחומר התורשתי של החיידק, והחיידק יתחיל לייצר אינסולין. לאחר שהחיידק יתחלק (באמצעות מיטוזה), שני הצאצאים ישאו אף הם את גן האינסולין וייצרו אף הם את ההורמון. אם הגן הושתל לתוך פלסמיד, הרי שהחיידק מסוגל עתה להעביר את הגן לחיידקים אחרים באמצעות קוניוגציה. התוצאה של כל זה היא שלאחר זמן קצר נקבל מושבת חיידקים ענקית המייצרת כמויות נכבדות של אינסולין. הורמון זה חיוני לחולי סוכרת.
קטגוריה:גנטיקה
ja:制限酵素
נוקלאוטיד
נוקלאוטידים הם קבוצה של תרכובות אורגניות. הנוקלאוטידים מופיעים בכל היצורים החיים ומרכיבים, בין השאר, את החומר התורשתי. לא ניתן לדמיין את החיים ללא הנוקלאוטידים.
תפקידים
נוקלאוטידים משמשים בתפקידים רבים בתאיהם של כל היצורים החיים (וגם בנגיפים), אך תפקידם העיקרי הוא בבניין החומר התורשתי הנמצא בכל התאים - חומצות הגרעין - אשר קובע את תכונותיו של כל יצור. חומצות הגרעין הן DNA ו-RNA.
תפקידים נוספים של נוקלאוטידים בתא הם כמטבע אנרגיה (חומר שקשריו הכימיים טעונים אנרגיה רבה. כשהוא מתפרק, התא יכול לנצל את האנרגיה הזו לקיום תהליכים ולבניית חומרים אחרים), כנשאי אלקטרונים (תהליכים מורכבים רבים בתא - הנשימה, למשל - מסתכמים בסופו של דבר במסירת והעברת אלקטרונים בין מולקולות. נוקלאוטידים מסוימים מסייעים בכך) וכווסתי אנזימים (חומרים שנקשרים לאנזימים ובכך מאיצים או מעכבים את פעולתם).
מבנה
נוקלאוטידים, כאמור, מורכבים תמיד משלושה חלקים. החלק החשוב, אשר מבדיל בין הנוקלאוטידים השונים ומעניק להם את שמם, הוא הבסיס החנקני. ישנם ארבעה בסיסים אפשריים: אדנין, גואנין, תימין, וציטוזין. השניים הראשונים מורכבים משתי טבעות המכילות חנקן, והם מסווגים כפּוּרינים. השניים האחרונים מכילים רק טבעת אחת המכילה חנקן, והם מסווגים כפּירימידינים.
בנוקלאוטידים המרכיבים את ה-RNA תימין לעולם לא מופיע; במקומו מופיע פירימידין דומה הנקרא אורציל.
אורציל
אורציל
הסוכר בנוקלאוטידים הינו תמיד טבעתי ומכיל 5 אטומי פחמן. בנוקלאוטידים המרכיבים את ה-RNA (ובנוקלאוטידים בעלי התפקידים שהוזכרו לעיל) הסוכר הוא ריבוז, ובנוקלאוטידים המרכיבים את ה-DNA הסוכר הוא דאוקסיריבוז (כלומר, ריבוז שחסר בו אטום חמצן אחד).
כשאחד מארבעת הבסיסים החנקניים נקשר לסוכר, מתקבלת תרכובת הנקראת נוקלאוזיד. כך למשל, אדנין הקשור לריבוז נקרא אדנוזין. גואנין הקשור לדאוקסיריבוז נקרא דאוקסיגואנוזין.
כשקבוצת זרחה אחת - או שתיים, או שלוש - נקשרת לנוקלאוזיד, מתקבל נוקלאוטיד. כך למשל, כששתי קבוצות זרחה נקשרות לאדנוזין, מתקבל הנוקלאוטיד אדנוזין דיפוספט. כשקבוצת זרחה אחת נקשרת לדאוקסיציטידין, מתקבל הנוקלאוטיד דאוקסיציטידין מונופוספט.
קטגוריה:גנטיקה
קטגוריה:ביוכימיה
קטגוריה:כימיה אורגנית
ja:ヌクレオチド
ko:뉴클레오티드
אלקטרופורזה
אלקטרופורזה (Electrophoresis) הינה שיטה בכימיה אנליטית המאפשרת הפרדת חומרים המצויים בתערובת. זוהי אחת השיטות המדעיות הנפוצות בכימיה ובביולוגיה.
באלקטרופורזה מונחת התערובת (מומסת בנוזל או נוזלית בעצמה) על-גבי משטח העשוי ג'ל. זרם חשמלי מועבר דרך הג'ל, כך שצידו האחד טעון חיובית והשני - שלילית. המולקולות בתערובת, אשר טעונות חשמלית, נודדות באיטיות לעבר קצהו האחד של הג'ל, כשהן נשמעות לכוח המשיכה החשמלית.
המולקולות בתערובת אינן נודדות בקצב זהה. מולקולות כבדות יותר נודדות באיטיות, ואילו מולקולות קלות נודדות במהירות ומגיעות רחוק יותר בג'ל. גם אם לשתי מולקולות שונות משקל זהה, הרי שצורתן המרחבית משפיעה אף היא על קצב הנדידה. כך מושגת הפרדת התערובת למרכיביה.
עקרון פעולת האלקטרופורזה מזכיר את זה של הכרומטוגרפיה, אף היא שיטה אנליטית נפוצה. ההבדל ביניהן הוא שבכרומטוגרפיה לא נעשה שימוש בחשמל; התערובת נודדת הודות לכוחות כימיים (מים המטפסים ספונטנית במעלה הנייר בכרומטוגרפיית נייר, למשל) או עקב הפעלת לחץ (ב-HPLC, כרומטוגרפיית נוזל בלחץ גבוה). באלקטרופורזה מניעה המשיכה החשמלית את המולקולות באופן בלעדי.
השימוש הנפוץ ביותר של האלקטרופורזה הוא בביולוגיה, ובמיוחד בביוכימיה, בביולוגיה מולקולרית ובגנטיקה. חלבונים וגדילי DNA ו-RNA מתאימים מאוד להפרדה באלקטרופורזה, וזוהי השיטה העיקרית להפרדתם. ליתר דיוק, משמשת האלקטרופורזה בעיקר למטרות אנליטיות (זיהוי מרכיבי התערובת) ולא למטרת הפרדה, שכן ברוב המקרים המולקולות שאותן בודקים נהרסות בתהליך, ולא ניתן לאספן לשימוש נוסף.
RNA
בהפרדת חלבונים עשוי הג'ל מפולימר אמידי הקרוי פוליאקרילאמיד. לפני הרצת התערובת בג'ל מוסיפים לה בדרך-כלל דטרגנט הנקרא SDS (סודיום דודציל סולפט); עתה מכונה השיטה באופן מלא SDS-PAGE, ראשי תיבות באנגלית של Sodium Dodecyl Sulfate - PolyacrylAmide Gel Electrophoresis. הדטרגנט נקשר לחלבון ביחס התואם לגודל החלבון - מולקולת SDS אחת נקשרת לכל שתי חומצות אמינו. ה-SDS טעון שלילית, וכך מגביר את יכולת הנדידה של החלבון בשדה החשמלי; רוב יכולת הנדידה מושגת למעשה באמצעות ה-SDS, ולא מסתמכת על המטען החשמלי של החלבון עצמו. בנוסף, גורם ה-SDS לשבירת קשרים בחלבון ולהרס המבנה השניוני והשלישוני שלו. לאחר טיפול ב-SDS כל החלבונים בתערובת הופכים ללינאריים (קוויים), כך שהפרדתם עתה מבוססת באופן מלא על גודלם (כלומר, על מספר חומצות האמינו המרכיבות אותם). ללא טיפול ב-SDS עלולים חלבונים בעלי גודל זהה לנדוד בצורה שונה; חלבונים כדוריים, למשל, עלולים להיתקע בחריצים הזעירים שבג'ל ולנדוד באיטיות. הטיפול ב-SDS מונע תופעה זו.
שני חומרים נוספים בהם משתמשים בדרך-כלל לפני הרצת תערובת חלבונים הינם DTT ויודואצטאמיד. הראשון מנתק קשרים דיסולפידיים (קשרי גופרית-גופרית בין שיירי ציסטאין בחלבונים), והשני מוסיף לשיירי הציסטאין החשופים קבוצת אצטיל (CH3CO) בכדי למנוע מהם מליצור קשרים דיסולפידיים מחדש. קשרים אלו תורמים רבות ליציבות החלבון ולצורתו התלת-מימדית; הטיפול בשני חומרים אלו תורם אף הוא, אם כן, לקבלת חלבונים קוויים, בעלי צורה אחידה.
בהפרדת חומצות גרעין עשוי הג'ל מאגרוז (Agarose), סוכר הדומה לאגר; כאן לא נעשה שימוש ב-SDS.
וריאציות של אלקטרופורזה
ב-1975 פותחה האלקטרופורזה הדו-מימדית, המשלבת מיקוד איזואלקטרי עם אלקטרופורזה. בשיטה זו, המדויקת בהרבה מכל אחת משתי השיטות כשמשתמשים בהן בנפרד, ציר ה-Y של הג'ל מבוסס על אלקטרופורזה, והשדה החשמלי משתנה לאורכו. ציר ה-X מבוסס על מיקוד איזואלקטרי, ודרגת החומציות (ה-pH) משתנה לאורכו. החלבונים מופרדים באופן כפול, לפי גודלם ולפי הנקודה האיזואלקטרית שלהם. בשיטה זו ניתן לבודד בהצלחה אלפי חלבונים על-גבי ג'ל אחד.
באלקטרופורזה בנים (Capillary) מתרחש כל התהליך בצינור גמיש, ארוך (עד 100 מטרים) ודק ביותר (קוטרו הפנימי פחות ממילימטר). התערובת מוזרקת בלחץ או תוך שימוש בוואקום אל הנים, אשר אינו מכיל ג'ל, כי אם מצופה בצידו הפנימי בסיליקה או בחומר דומה. התוצאות מפוענחות על-ידי גלאי ומוצגות באופן גרפי על-גבי צג או מודפסות על-גבי נייר. שיטה זו מהירה ומדויקת ביותר.
קישורים חיצוניים
- [http://bcs.whfreeman.com/lehninger/pages/bcs-main.asp?v=&s=03000&n=00040&i=03040.01&o=|00510|00520|00530|00540|00PRS|00010|00020|00030|00040|00050|00060|00070|00080|00090|00100|00110|01000|02000|03000|04000|05000|06000|07000|08000|09000|10000|11000|12000|13000|14000|15000|16000|17000|18000|19000|20000|21000|22000|23000|24000|25000|26000|27000|28000|99000| אנימציה מרהיבה המדגימה את שלבי הרצת תערובת חלבונים באלקטרופורזה]
קטגוריה:כימיה אנליטית
ja:電気泳動
Wikipedia:Articles for deletion/Banal
Randki kultura Casino Prague hotels hotel a Venezia
|
|
|
| :: RELATED NEWS :: |
Dood (personificatie)
Magere Hein (ook wel de Dood) is een personificatie van de dood.
Tegenwoordig wordt hij afgebeeld als een (levend) geraamte met een zeis en een zandloper in zijn hand. De zeis is het symbool dat de dood iedereen treft, net als een zeis iedere korenhalm afs
|
|
Muiderpoort (gebouw)
De Muiderpoort is van alle poorten die in de 17de en 18de eeuw toegang tot de stad Amsterdam gaven het enig overgebleven exemplaar.
De poort is gelegen aan het einde van de Plantage Middenlaan, tussen de Lijnbaans- en Singelgracht (resp. de binnen- en buitengracht van de oude stadswal).
Geschiedenis
De
|
Kymrisch
Welsh/Wels of Kymrisch (Cymraeg) is een Keltische taal, voornamelijk gesproken in Wales door (een deel van) de Welsh.
Het is gekend door glossen vanaf de 9e eeuw. De taal behoort tot de Keltische talen.
In
|
Productinformatie systeem
Een productinformatiesysteem heeft tot doel het verzamelen en ordenen van informatie over een product. De redenen voor het verzamelen van productinformatie zijn divers.
- Consumenten willen weten wat prijs is van een product,wat de mogelijkheden zijn en welke garanties er van toepassing zijn.
- Bedrijven willen weten of de producten die zij bed
|
Lease eilanden
De Lease-eilanden zijn een groep eilanden die behoren tot de Molukken en zich bevinden in de Bandazee, ten oosten van Ambon en ten zuiden van Ceram. De groep bestaat hoofdzakelijk uit de volgende drie eilanden:
Daarnaast is er nog het veel kleinere eiland Molana waar slechts enkele families wonen.
Saparua is zowel in oppervlakte als in aantal inwoners de groo
|
Chipmunk
Chipmunks of wangzakeekhoorns (Tamias) zijn een geslacht van eekhoornachtige knaagdieren. Ongeveer 25 soorten behoren tot de groep van de grondeekhoorns, waarvan slechts 1 soort buiten Noord-Amerika voorkomt, in Noord-Azië.
Soorten
- Bergchipmunk Tamias
|
Telefónica
Telefónica is het bedrijf dat vroeger de telefonie te Spanje organiseerde zoals KPN dat voor Nederland was. Deze status van monopolist heeft zij tot 1997 behouden, daarna is zij geprivatiseerd en heeft zij niet langer het alleenrecht op telefonie in Spanje. Tegenwoordig is Telefónica de grootste telefoonaanbieder te Spanje en is zij ook sterk vertegenwoo
|
|
