الكيمياء الحيوية

غسيل الكلى هو تقنية شائعة تستخدم في الكيمياء الحيوية لفصل الجزيئات بناء على الانتشار. في هذا الإجراء ، يسمح الغشاء شبه المنفذ بحركة جزيئات معينة بناء على الحجم. يمكن تطبيق هذه الطريقة على إزالة المخزن المؤقت ، المعروف باسم التحلية ، أو تبادل جزيئات أو أيونات عازلة من محلول بروتيني يغطي هذا الفيديو مبادئ غسيل الكلى جنبا إلى جنب مع إجراء عام. تتم مراجعة العديد من تطبيقات غسيل الكلى ، بما في ذلك إزالة الكواشف المتدرجة بعد الطرد المركزي الفائق ، وإزالة المنظفات بعد استخراج البروتين الغشائي ،...

تصف حركية الإنزيم التأثيرات التحفيزية للإنزيمات ، وهي جزيئات حيوية تسهل التفاعلات الكيميائية اللازمة للكائنات الحية. تعمل الإنزيمات على الجزيئات ، التي يشار إليها باسم الركائز ، لتكوين المنتجات. يتم تحديد المعلمات الحركية للإنزيم عن طريق المقايسات التي تقيس بشكل مباشر أو غير مباشر التغيرات في تركيز الركيزة أو المنتج بمرور الوقت. سيغطي هذا الفيديو المبادئ الأساسية لحركية الإنزيم (بما في ذلك معادلات المعدل) والنماذج الحركية. تتم أيضا مناقشة المفاهيم التي تحكم فحوصات الإنزيم ، متبوعة باختبار لوني...

تأين الامتصاص بالليزر بمساعدة المصفوفة (MALDI) هو مصدر أيون لقياس الطيف الكتلي مثالي لتحليل الجزيئات الحيوية. بدلا من المركبات المؤينة في الحالة الغازية ، يتم تضمين العينات في مصفوفة يتم ضربها بواسطة الليزر. تمتص المصفوفة غالبية الطاقة ؛ ثم يتم نقل بعض هذه الطاقة إلى العينة ، والتي تتأين نتيجة لذلك. يمكن بعد ذلك تحديد أيونات العينة باستخدام محلل وقت الرحلة (TOF). يغطي هذا الفيديو مبادئ MALDI-TOF ، بما في ذلك اختيار المصفوفة وكيفية استخدام TOF لتوضيح نسب الكتلة إلى الشحنة. يوضح هذا الإجراء...

في قياس الطيف الكتلي الترادفي ، يتم عزل جزيء حيوي ذي أهمية من عينة بيولوجية ، ثم يتم تجزئته إلى وحدات فرعية متعددة من أجل المساعدة في توضيح تكوينه وتسلسله. يتم تحقيق ذلك من خلال وجود مطياف الكتلة في سلسلة. يقوم مقياس الطيف الأول بتأين عينة وتصفية أيونات ذات كتلة معينة إلى نسبة شحنة. ثم يتم تجزئة الأيونات المفلترة وتمريرها إلى مطياف كتلة ثان حيث يتم تحليل الشظايا. يقدم هذا الفيديو مبادئ قياس الطيف الكتلي الترادفي ، بما في ذلك طرق اختيار الكتلة إلى النسبة والتفكك. يظهر أيضا إجراء عام لتحليل مركب...

تبلور البروتين ، والحصول على شبكة صلبة من الجزيئات الحيوية ، يوضح بنية البروتين ويتيح دراسة وظيفة البروتين. يتضمن التبلور تجفيف البروتين المنقى تحت مجموعة من العوامل العديدة ، بما في ذلك الأس الهيدروجيني ودرجة الحرارة والقوة الأيونية وتركيز البروتين. بمجرد الحصول على البلورات ، يمكن توضيح بنية البروتين عن طريق حيود الأشعة السينية وحساب نموذج كثافة الإلكترون. يقدم هذا الفيديو تبلور البروتين ويظهر إجراء عاما. يتم تغطية التعبير عن البروتين وتنقيته والتبلور وحيود الأشعة السينية في الإجراء. تشمل...

في الكيمياء الحيوية ، يتم استخدام طرق التنقية القائمة على الكروماتوغرافيا لعزل المركبات من خليط معقد. هناك طريقتان يستخدمان عادة من قبل علماء الكيمياء الحيوية هما كروماتوغرافيا استبعاد الحجم وكروماتوغرافيا التقارب. في كروماتوغرافيا استبعاد الحجم ، يفصل العمود المليء بالخرز المسامي مكونات الخليط بناء على الحجم. من ناحية أخرى ، يسمح كروماتوغرافيا التقارب بفصل أكثر تحديدا للجزيئات الحيوية باستخدام عمود يتكون من مرحلة ثابتة تحتوي على روابط خاصة بالهدف. يعد هذا الفيديو بمثابة مقدمة لاستبعاد الحجم...

الرحلان الكهربائي للهلام ثنائي الأبعاد (2DGE) هو تقنية يمكنها حل آلاف الجزيئات الحيوية من الخليط. تتضمن هذه التقنية طريقتين منفصلتين متميزتين تم إقرانها معا: التركيز المتساوي الكهربي (IEF) والرحلان الكهربائي لجل بولي أكريلاميد كبريتات الصوديوم (SDS-PAGE). هذا يفصل المركبات فيزيائيا عبر محورين من الهلام من خلال نقاطها متساوية الكهرباء (خاصية كهروكيميائية) وأوزانها الجزيئية. يغطي الإجراء في هذا الفيديو المفاهيم الرئيسية ل 2DGE وإجراء عام لتوصيف تكوين محلول بروتين معقد. يتم عرض ثلاثة أمثلة لهذه...

تستخدم الملصقات الأيضية للتحقيق في التحولات والتعديلات الكيميائية الحيوية التي تحدث في الخلية. يتم تحقيق ذلك باستخدام نظائر كيميائية تحاكي بنية الجزيئات الحيوية الطبيعية. تستخدم الخلايا نظائرها في عملياتها الكيميائية الحيوية الذاتية ، وتنتج مركبات مصنفة. يسمح الملصق بدمج علامات الكشف والتقارب ، والتي يمكن استخدامها بعد ذلك لتوضيح مسارات التمثيل الغذائي باستخدام تقنيات تحليلية كيميائية حيوية أخرى ، مثل SDS-PAGE و NMR. يقدم هذا الفيديو مفاهيم وضع العلامات الأيضية ويظهر إجراءين عامين. الأول...

مقايسة تحول الحركة الكهربية (EMSA) هي إجراء كيميائي حيوي يستخدم لتوضيح الارتباط بين البروتينات والأحماض النووية. في هذا الاختبار ، يتم خلط الحمض النووي المصنف بالإشعاع وبروتين الاختبار. يتم تحديد الربط عن طريق الرحلان الكهربائي للهلام الذي يفصل المكونات بناء على الكتلة والشحنة والتشكل. يوضح هذا الفيديو مفاهيم EMSA وإجراء عام ، بما في ذلك تحضير الجل والبروتين ، والربط ، والرحلان الكهربائي ، والكشف. تشمل التطبيقات التي يغطيها هذا الفيديو تحليل إنزيمات إعادة تشكيل الكروماتين ، و EMSA المعدل الذي...

يعد قياس التركيز خطوة أساسية للعديد من المقايسات الكيميائية الحيوية. يستفيد تحديد البروتين الضوئي من حقيقة أنه كلما احتوت العينة على مواد ممتصة للضوء ، قل انتقال الضوء من خلالها. نظرا لأن العلاقة بين التركيز والامتصاص خطية ، يمكن استخدام هذه الظاهرة لقياس التركيز في العينات حيث يكون غير معروف. يصف هذا الفيديو أساسيات تحديد البروتين الضوئي ويقدم اختبار برادفورد وطريقة لوري. سيغطي الإجراء الموجود في الفيديو اختبار برادفورد النموذجي. تشمل التطبيقات التي يتم تناولها القياس المباشر لكميات صغيرة جدا...

الطرد المركزي الفائق المتدرج للكثافة هو تقنية شائعة تستخدم لعزل وتنقية الجزيئات الحيوية وهياكل الخلايا. تستغل هذه التقنية حقيقة أنه في حالة التعليق ، ستترسب الجسيمات الأكثر كثافة من المذيب ، في حين أن الجسيمات الأقل كثافة ستطفو. يتم استخدام جهاز طرد مركزي فائق السرعة لتسريع هذه العملية من أجل فصل الجزيئات الحيوية داخل تدرج الكثافة ، والذي يمكن إنشاؤه عن طريق وضع طبقات من السوائل ذات الكثافة المتناقصة في أنبوب الطرد المركزي. سيغطي الفيديو مبادئ الطرد المركزي الفائق لتدرج الكثافة ، بما في ذلك...

يعد الترسيب المناعي المشترك (CoIP) والمقايسات المنسدلة طرقا مرتبطة ارتباطا وثيقا لتحديد التفاعلات المستقرة بين البروتين والبروتين. ترتبط هذه الطرق بالترسيب المناعي ، وهي طريقة لفصل البروتين المستهدف المرتبط بجسم مضاد عن البروتينات غير المرتبطة. في CoIP ، يرتبط البروتين المرتبط بالأجسام المضادة بنفسه ببروتين آخر لا يرتبط بالجسم المضاد ، ويتبع ذلك عملية فصل تحافظ على مركب البروتين والبروتين. يتمثل الاختلاف في المقايسات المنسدلة في أن بروتينات الطعم الموسومة بالتقارب تحل محل الأجسام المضادة ،...

إعادة التكوين هي عملية إعادة جزيء حيوي معزول إلى شكله أو وظيفته الأصلية. هذا مفيد بشكل خاص لدراسة بروتينات الغشاء ، والتي تمكن الوظائف الخلوية المهمة وتؤثر على سلوك الدهون القريبة. لدراسة وظيفة بروتينات الغشاء المنقى في الموقع ، يجب إعادة تكوينها عن طريق دمجها في غشاء دهني اصطناعي. يقدم هذا الفيديو مفاهيم إعادة تكوين البروتين الغشائي والإجراءات ذات الصلة ، مثل عزل البروتين باستخدام المنظفات ، وتكوين حويصلات اصطناعية باستخدام الدهون ، ودمج البروتين المعزول في الحويصلة الاصطناعية ، وفصل المنظف عن...

نقل طاقة الرنين فورستر (FRET) هي ظاهرة تستخدم للتحقيق في التفاعلات الكيميائية الحيوية قريبة المدى. في FRET ، يمكن لجزيء الضوء المانح أن ينقل الطاقة بشكل غير إشعاعي إلى جزيء المستقبل إذا تداخلت أطياف الانبعاث والامتصاص الخاصة بكل منهما. تعتمد كمية الطاقة المنقولة - وبالتالي الانبعاث الكلي للعينة - على قرب زوج من الجزيئات الضوئية المتقبل والمانح. يتم الجمع بين تحليل FRET مع تقنيات الكيمياء الحيوية الأخرى للحصول على معلومات مفصلة عن الهياكل الجزيئية الحيوية والتفاعلات من هذا "المسطرة الطيفية".

رنين البلازمون السطحي (SPR) هو الظاهرة البصرية الأساسية وراء أجهزة الاستشعار الحيوية الخالية من الملصقات لتقييم التقارب الجزيئي والحركية والنوعية وتركيز الجزيئات الحيوية. في SPR ، تحدث التفاعلات الجزيئية الحيوية على جهاز استشعار حيوي مصنوع من طبقة رقيقة من المعدن على منشور. يمكن مراقبة التفاعلات في الوقت الفعلي للجزيئات الحيوية عن طريق قياس تغيرات الضوء المنعكس عن الجانب السفلي من المعدن. يصف هذا الفيديو المفاهيم الأساسية ل SPR وكيفية استخدامه لتحليل وتصور التفاعلات الجزيئية الحيوية. يتبع ذلك...