Name: measuring protein concentration with absorbance
Uploaded: 2023-04-30T06:31:14.000Z
Duration: 8 min 49 s
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Waves and Their Applications in Technologies for Information Transfer

HS-PS4-4

Photometric Protein Determination

photometrische proteinbestimmung

Messung der Konzentration ist ein grundlegender Schritt von vielen biochemischen Assays. Photometrische Proteinbestimmung nutzt die Tatsache, dass je eine Probe Licht-absorbierenden Substanzen enthält, desto weniger wird das Licht durch es übertragen. Da die Beziehung zwischen Konzentration und Absorption linear ist, dieses Phänomen lässt sich die Konzentration in Proben messen wo ist nicht bekannt.
Dieses Video beschreibt die Grundlagen der photometrischen Proteinbestimmung und stellt der Bradford-Test und der Lowry-Methode. Das Verfahren in dem Video wird eine typische Bradford-Test decken. Anwendungen abgedeckt sind direkte Messung von sehr kleiner Mengen von Nukleinsäuren, Konzentration und Reinheit zu charakterisieren, Ermittlung der Effizienz eines Biomimetic Materials und eine weitere Variante der photometrischen Proteinbestimmung Remazol Farbstoff mit Kupplung.
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	Bestimmung der Konzentration eines Proteins in Proben ist ein grundlegender Schritt in vielen biochemischen Tests. Photometrische Bestimmung kann mit kleinen Stichprobengrößen erfolgen. Je mehr eine Probe Licht-absorbierenden Substanzen enthält, desto weniger wird das Licht durch sie übertragen. Dies ermöglicht eine quantitative Messung der absorbierenden Substanzen. Diese Konzepte sind so grundlegend für die Wissenschaft, die die Artikel, die zwei Techniken eingeführt in den drei am häufigsten zitierten Zeitungen aller Zeiten sind. Dieses Video zeigt die Konzepte hinter einigen der häufigsten photometrischen Protein Entschlossenheit Techniken, wie sie ausgeführt werden und wie die gesammelten Daten analysiert werden.
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<div class="chapter_text" id="script_1">
	Photometrische Proteinbestimmung basiert auf der Beziehung zwischen Konzentration und leichte Saugfähigkeit. Dieses bekannt als das Bier-Lambert Gesetz, die besagt, dass die Konzentration einer Licht-absorbierenden Spezies proportional zu seiner Absorption ist.
	Dieses Prinzip zugrunde liegt, alle photometrischen Protein Bestimmungsmethoden.
	Für die direkte Absorption Analyse sind die Extinktion unverändert Proteinproben gemessen. Wegen ihrer aromatischen Seitenketten, Tryptophan und Tyrosin Rückstände geben die höchste Absorption Lesungen bei einer Wellenlänge von 280 nm.
	Sind jedoch diese Aminosäuren, die zwei der seltensten gefunden in Proteine sind in unterschiedlichen Mengen in jedes Protein vorhanden, so dass jede Bestimmung einzigartig ist. Zur Überwindung dieser Beschränkung, komplexere Assays-, die sind nicht abhängig von dieser Aminosäuren-wurden entwickelt.
	Ein Beispiel ist der Bradford-Test, wo farbige Farbstoff der Probe hinzugefügt wird. Der Farbstoff, bekannt als Coomassie Blau reagiert proportional der mehr Eiweiß vorhanden ist, desto mehr Bindung Ereignisse mit dem Farbstoff.
	Anschließend Proteinkonzentration wird bestimmt durch die Messung der Extinktion der gebundenen Coomassie Blau Färbung, die absorbiert Licht bei 594 nm. Allerdings ist der Bradford-Test linear über einer kurzen Strecke der Konzentrationen, so dass Verdünnungen oft, vor der Analyse erforderlich sind.
	Die Lowry-Methode verbindet das Biuret-Reagenz, eine alkalische Lösung von Kupferionen, die mit Peptidbindungen reagieren und das Folin-Ciocâlteu-Reagenz, das aromatischen Proteinreste oxidiert. Die daraus resultierende farbliche Veränderung der Probe ist proportional zur Konzentration Proteins.
	Die Extinktion des reduzierten Folin-Reagenz ermittelt werden, bei 750 nm. Wie direkte Absorption jedes Protein hat eine einzigartige Lösung, und muss für das Protein des Interesses kalibriert werden. Nun, da wir die grundlegenden Prinzipien hinter einigen der am häufigsten verwendeten Assays überprüft haben, schauen Sie wie direkte Absorption und der Bradford-Test durchgeführt werden.
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<div class="chapter_text" id="script_2">
	Um eine direkte Absorption Analyse zu beginnen, ist das Spektralphotometer mit einer leeren Null Extinktion bestimmen kalibriert. Standardlösungen sind für den Einsatz bei der Erstellung der Eichkurve bereit. Dann ist ein Aliquot des ersten Standards hinzugefügt, um eine Küvette und gelegt in das Spektrophotometer.
	Der Wert der Absorption bei 280 nm wird dann aufgezeichnet. Dieser Vorgang wird für jede Norm, mit einem sauberen Küvette für jeden Lauf wiederholt. Sobald der Vorgang abgeschlossen, entsteht eine Eichkurve durch Plotten die Extinktion gegen Konzentration. Die Neigung dieser Linie ist die molare Dämpfung-Koeffizienten, der Extinktion Konzentration bezieht.
	Als nächstes der unbekannte Probe wird hinzugefügt, um eine Küvette und die Extinktion Wert wird gespeichert. Wie die Datenanalyse für die verschiedenen photometrischen Bestimmungsmethoden ähnlich ist, behandeln wir, dass, nachdem wir der Bradford-Test betrachten.
	Hier erfolgt die Bradford Protein Assay mit BSA Standard auf einer 96-Well-Platte. Um zu beginnen, sind BSA Stammlösungen bereit.
	Die unbekannten Lösungen werden verdünnt mit entionisiertem Wasser um sicherzustellen, dass die Konzentrationen innerhalb der Assay-Bereichs sind. Je nach dem Kit erfordern die Coomassie-Färbung auch Verdünnung. Dann ist die Eichkurve einrichten, indem Sie die BSA Standards zu 96-Well-Platte.
	Deionisiertes Wasser wird hinzugefügt, um die notwendige Konzentration um eine Standardkurve generieren zu erreichen. Der unbekannte Probe sollte hinzugefügt werden, um die Platte in Triplicates um sicherzustellen, dass eine genaue Messung ist. Coomassie-Färbung wird als nächstes hinzugefügt in jede Vertiefung, mischen mit der Pipette.
	Deionisiertes Wasser ergänzt einen leeren Brunnen als eine leere, um die Absorption zu messen. Nach einer Wartezeit von 5 min für den Farbstoff zu binden, wird die Extinktion gemessen in eine Platte-Reader auf 590 nm.
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<div class="chapter_text" id="script_3">
	Nun, da wir ein paar Tests durchgeführt haben, schauen Sie wie Sie die Daten analysieren. Jede photometrische Protein Entschlossenheit Methode basiert auf dem Bier-Lambert Gesetz.
	Die gemessene Extinktion des Standards wird verwendet, um eine Eichkurve erstellen, die dann verwendet wird, um die Konzentration der unbekannten Proben zu bestimmen. Diese Kurve kann manuell aufgetragen werden, obwohl neuere photometrische Instrumente die Kalibrierkurve entsteht, sobald alle Normen gemessen wurden. Diese Systeme werden auch Proteinkonzentration berechnen, da unbekannte Proben analysiert werden.
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	Nun, da wir wie Protein photometrischen Bestimmung Datenanalyse überprüft haben, betrachten wir einige der Möglichkeiten, die diese Verfahren genutzt werden.
	Die Grundsätze der photometrischen Proteinbestimmung können auch verwendet werden, um direkt Nukleinsäure-Konzentration zu messen. Das Spektralphotometer Nanodrop nimmt Proben von sehr kleinen Volumen auf eine optisch aktive Sockel. Die Extinktion wird dann gemessen, und das System ermittelt automatisch die Nukleinsäure-Konzentration. Da Proteine und anderen Quellen Messungen stören können, Probe Reinheit wird bestimmt durch die Analyse von 260 bis 280 nm und 260 bis 230 nm Absorption Verhältnisse. Reiner Nukleinsäuren ergeben in der Regel Verhältnisse von etwa 1,8 bis ca. 2,0 für DNA und RNA, beziehungsweise.
	Photometrische Proteinbestimmung kann auch bei der Herstellung von biomimetischer Materialien verwendet werden, die von der Natur inspiriert sind, um spezifische zelluläre Reaktionen hervorrufen. Rekombinante Adhesins sind an Polystyrol-Kügelchen gebunden, um bakterielle Bindung an Wirtszellen zu simulieren. Der Bradford-Test wird verwendet, um die Kupplung Leistungsfähigkeit der rekombinanten Adhäsion zu den Perlen in der Produktion von Biomimetic Materials festzustellen.
	Alternative photometrischen Protein Assays können bei der Erkennung und Charakterisierung von Protein Antibiotika verwendet werden. Remazol brillianter blauer R Farbstoff ist kovalent an Hitze getötet Bakterien gebunden. Das antimikrobielle Protein wird in der gefärbten Lösung inkubiert. Dann die Probe zentrifugiert wird, und die Extinktion des Überstands bei 595 nm wird anhand einer Mikrotestplatte Spektralphotometer. Erhöhte Absorption durch den löslichen Farbstoff in der Überstand der beschrifteten Bakterien freigesetzt wird eine quantitative Messung der Enzymaktivität.
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	Sie haben nur Jupiters Video auf photometrische Proteinbestimmung angesehen. Dieses Video beschrieben die zugrunde liegenden Prinzipien der photometrischen Bestimmung, ging über allgemeine Verfahren für einige gemeinsame Assays und einige neue Fortschritte in der Technik abgedeckt. Danke fürs Zuschauen!
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Photometrische Proteinbestimmung

Measuring the concentration is a fundamental step of many biochemical assays. Photometric protein determination takes advantage of the fact that the more ...

Die Bestimmung der Konzentration eines Proteins in Proben ist ein grundlegender Schritt in vielen biochemischen Assays. Die photometrische Bestimmung kann mit kleinen Probengrößen durchgeführt werden. Je mehr eine Probe lichtabsorbierende Substanzen enthält, desto weniger Licht wird sie durchlassen. Dies ermöglicht eine quantitative Messung der absorbierenden Substanzen. Diese Konzepte sind für die Wissenschaft so grundlegend, dass die Artikel, in denen zwei der Techniken vorgestellt wurden, zu den drei meistzitierten Arbeiten aller Zeiten gehören. Dieses Video zeigt die Konzepte hinter einigen der gebräuchlichsten photometrischen Proteinbestimmungstechniken, wie sie durchgeführt werden und wie die gesammelten Daten analysiert werden. Die photometrische Proteinbestimmung basiert auf dem Zusammenhang zwischen Konzentration und Lichtabsorption. Dies ist als Beer-Lambert-Gesetz bekannt, das besagt, dass die Konzentration einer lichtabsorbierenden Spezies proportional zu ihrer Absorption ist. Dieses Prinzip liegt allen photometrischen Methoden zur Proteinbestimmung zugrunde. Für die direkte Absorptionsanalyse werden die Absorptionswerte von unveränderten Proteinproben gemessen. Tryptophan- und Tyrosinreste weisen aufgrund ihrer aromatischen Seitenketten bei einer Wellenlänge von 280 nm die höchsten Absorptionswerte auf. Diese Aminosäuren - die zwei der am seltensten in Proteinen vorkommenden Aminosäuren sind - sind jedoch in jedem Protein in unterschiedlichen Mengen vorhanden, so dass jede Bestimmung einzigartig ist. Um diese Einschränkung zu überwinden, wurden komplexere Assays entwickelt, die nicht von diesen Aminosäuren abhängig sind. Ein Beispiel ist der Bradford-Assay, bei dem der Probe farbiger Farbstoff zugesetzt wird. Der Farbstoff, bekannt als Coomassie Blue, reagiert proportional - je mehr Protein vorhanden ist, desto mehr Bindungsereignisse mit dem Farbstoff. Dann wird die Proteinkonzentration bestimmt, indem die Absorption des gebundenen Farbstoffs Coomassie Blue gemessen wird, der Licht bei 594 nm absorbiert. Der Bradford-Assay ist jedoch über einen kurzen Konzentrationsbereich linear, so dass vor der Analyse häufig Verdünnungen erforderlich sind. Die Lowry-Methode kombiniert das Biuret-Reagenz, eine alkalische Lösung von Kupferionen, die mit Peptidbindungen reagieren, und das Folin-Cioc?lteu-Reagenz, das aromatische Proteinreste oxidiert. Die resultierende Farbänderung der Probe ist proportional zur Proteinkonzentration. Die Extinktion des reduzierten Folin-Reagenzes kann bei 750 nm bestimmt werden. Wie bei der direkten Absorption hat jedes Protein eine einzigartige Reaktion und muss für das gewünschte Protein kalibriert werden. Nachdem wir nun die Grundprinzipien hinter einigen der gängigsten Assays überprüft haben, schauen wir uns an, wie die direkte Absorption und der Bradford-Assay durchgeführt werden. Um eine direkte Absorptionsanalyse zu starten, wird das Spektralphotometer mit einem Rohling kalibriert, um die Nullabsorption zu bestimmen. Für die Erstellung der Kalibrierkurve werden Standardlösungen vorbereitet. Dann wird ein Aliquot des ersten Standards zu einer Küvette hinzugefügt und in das Spektralphotometer gegeben. Anschließend wird der Absorptionswert bei 280 nm aufgezeichnet. Dieser Vorgang wird für jeden Standard wiederholt, wobei für jeden Lauf eine saubere Küvette verwendet wird. Sobald dies abgeschlossen ist, wird eine Kalibrierungskurve erstellt, indem die Absorption in Abhängigkeit von der Konzentration aufgetragen wird. Die Steigung dieser Linie ist der molare Dämpfungskoeffizient, der die Absorption mit der Konzentration in Beziehung setzt. Als nächstes wird die unbekannte Probe in eine Küvette gegeben und der Absorptionswert aufgezeichnet. Da die Datenanalyse für die verschiedenen photometrischen Bestimmungsmethoden ähnlich ist, werden wir dies nach einem Blick auf den Bradford-Assay behandeln. Hier wird der Bradford-Protein-Assay mit einem BSA-Standard auf einer 96-Well-Platte durchgeführt. Zu Beginn werden BSA-Stammlösungen vorbereitet. Die unbekannten Lösungen werden mit deionisiertem Wasser verdünnt, um sicherzustellen, dass die Konzentrationen innerhalb des Bereichs des Assays liegen. Je nach Kit muss der Coomassie-Farbstoff möglicherweise auch verdünnt werden. Dann wird die Kalibrierkurve eingerichtet, indem die BSA-Standards auf die 96-Well-Platte aufgebracht werden. Deionisiertes Wasser wird hinzugefügt, um die erforderliche Konzentration zu erreichen und eine Standardkurve zu erzeugen. Die unbekannte Probe sollte in dreifacher Ausfertigung auf die Platte gegeben werden, um eine genaue Messung zu gewährleisten. Als nächstes wird Coomassie-Farbstoff in jede Vertiefung gegeben und mit der Pipette vermischt. Deionisiertes Wasser wird in eine leere Vertiefung als Rohling gegeben, um die Absorption zu messen. Nach 5 Minuten Wartezeit auf die Bindung des Farbstoffs wird die Absorption in einem Platten-Reader bei 590 nm gemessen. Nachdem wir nun einige Assays durchgeführt haben, schauen wir uns an, wie die Daten analysiert werden. Jede photometrische Proteinbestimmungsmethode basiert auf dem Beer-Lambert-Gesetz. Aus der gemessenen Extinktion der Standards wird eine Kalibrierkurve erstellt, die dann zur Bestimmung der Konzentration unbekannter Proben verwendet wird. Diese Kurve kann manuell aufgetragen werden, obwohl neuere spektrophotometrische Werkzeuge die Kalibrierkurve erstellen, sobald alle Standards gemessen wurden. Diese Systeme berechnen auch die Proteinkonzentration, wenn unbekannte Proben analysiert werden. Nachdem wir uns nun mit der Analyse von photometrischen Proteinbestimmungsdaten befasst haben, schauen wir uns einige der Möglichkeiten an, wie diese Verfahren eingesetzt werden. Die Prinzipien der photometrischen Proteinbestimmung können auch zur direkten Messung der Nukleinsäurekonzentration verwendet werden. Das Nanotropfen-Spektralphotometer nimmt Proben mit sehr kleinem Volumen auf einen optisch aktiven Sockel auf. Anschließend wird die Extinktion gemessen, und das System bestimmt automatisch die Nukleinsäurekonzentration. Da Proteine und andere Quellen die Messungen beeinträchtigen können, wird die Reinheit der Probe durch die Analyse der Absorptionsverhältnisse von 260 bis 280 nm und 260 bis 230 nm bestimmt. Reine Nukleinsäuren ergeben typischerweise Verhältnisse von etwa 1,8 bzw. etwa 2,0 für DNA bzw. RNA. Die photometrische Proteinbestimmung kann auch bei der Herstellung von biomimetischen Materialien eingesetzt werden, die von der Natur inspiriert sind, um spezifische zelluläre Reaktionen hervorzurufen. Rekombinante Adhäsine werden an Polystyrolkügelchen gebunden, um die Anheftung von Bakterien an Wirtszellen zu simulieren. Der Bradford-Assay wird verwendet, um die Kopplungseffizienz der rekombinanten Adhäsion an die Kügelchen bei der Herstellung des biomimetischen Materials zu bestimmen. Alternative photometrische Proteinassays können bei der Detektion und Charakterisierung von antimikrobiellen Proteinen eingesetzt werden. Der Farbstoff Remazol Brilliant Blue R ist kovalent an hitzeabgetötete Bakterien gebunden. Das antimikrobielle Protein wird in der gefärbten Lösung inkubiert. Dann wird die Probe zentrifugiert und die Absorption des Überstands bei 595 nm mit einem Mikrotiterplatten-Spektrophotometer gemessen. Eine erhöhte Absorption durch den löslichen Farbstoff, der von den markierten Bakterien in den Überstand freigesetzt wird, ist ein quantitatives Maß für die enzymatische Aktivität. Sie haben sich gerade das Video von JoVE über die photometrische Proteinbestimmung angesehen. Dieses Video beschreibt die zugrundeliegenden Prinzipien der photometrischen Bestimmung, geht auf die allgemeinen Verfahren für einige gängige Assays ein und behandelt einige neue Fortschritte in der Technik. Danke fürs Zuschauen!

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measuring protein concentration with absorbance

Measuring protein concentration with absorbance is a key step in many biochemical assays. Photometric methods use the fact that samples with more light-absorbing material transmit less light. Because concentration and absorption are directly related, this makes it possible to measure an unknown sample.

The core idea comes from the Beer-Lambert Law. This law states that the concentration of a light-absorbing species is proportional to its absorbance. The video also introduces the Bradford assay and the Lowry method, which are two common ways to measure protein without relying only on direct absorption.

Direct absorption analysis measures the absorbance of an unaltered protein sample. At 280 nm, tryptophan and tyrosine give the strongest readings because of their aromatic side chains. However, these amino acids are present in different amounts in different proteins, so each sample has to be treated on its own.

The Bradford assay solves that limitation by adding Coomassie Blue dye to the sample. The dye binds to protein, and the more protein present, the more dye binds. The bound dye is read at 594 nm, but the assay is linear only over a short range, so samples often need dilution before analysis.

The Lowry method uses two reagents. The Biuret reagent contains alkaline copper ions that react with peptide bonds, and the Folin-Ciocalteu reagent oxidizes aromatic residues. The resulting color change is proportional to protein concentration, and the reduced Folin reagent is measured at 750 nm. Like direct absorption, the method must be calibrated for the protein being tested.

A direct absorption run starts by blanking the spectrophotometer to set zero absorbance. Standard solutions are then measured in clean cuvettes at 280 nm, and the absorbance values are plotted to make a calibration curve. The slope of that line is the molar attenuation coefficient, and the unknown sample is measured against the same curve.

The Bradford assay is often done on a 96-well plate using BSA standards. The unknown samples are diluted with deionized water so they fall within the assay range, and the standards are added to build a standard curve. The unknowns are usually added in triplicate, Coomassie dye is mixed into each well, a blank well contains deionized water, and the plate is read after 5 min at 590 nm.

Data analysis for these assays is based on the same Beer-Lambert relationship. The standard readings create a calibration curve that is used to find the concentration of unknown samples. Some newer spectrophotometric systems build this curve automatically and calculate protein concentration as samples are analyzed.

These ideas also apply to other measurements. Very small amounts of nucleic acids can be measured with a Nanodrop spectrophotometer, which reads absorbance on an optically active pedestal and estimates concentration automatically. Sample purity is checked with the 260/280 and 260/230 absorbance ratios, which are typically about 1.8 and 2.0 for pure DNA and RNA, respectively.

Photometric methods are also used in biomimetic materials, which are inspired by nature to trigger specific cellular responses. In one example, recombinant adhesins are attached to polystyrene beads to mimic bacterial binding to host cells, and the Bradford assay measures coupling efficiency. Another variation uses Remazol brilliant blue R dye on heat-killed bacteria to detect protein antimicrobials by measuring dye released into the supernatant at 595 nm after centrifugation.

Measuring Protein Concentration with Absorbance

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dialysis: diffusion based separation

Dialysis for Buffer Exchange in Biochemistry

Dialysis is a common biochemistry technique for buffer exchange and desalting. It separates molecules by diffusion through a semipermeable membrane, which lets small molecules pass while holding larger biomolecules inside the sample. The membrane is the key part of the setup. Its pores create a molecular weight cutoff, so a membrane such as a 10 kDa membrane usually keeps molecules larger than 10 kilodaltons inside. This cutoff is not exact, because membranes have a range of pore sizes.

enzyme assays and kinetics

Measuring Enzyme Reaction Rates

Enzyme reaction rates can be measured with assays that track how substrate or product levels change over time. Enzymes are proteins, or sometimes RNAs, that speed up chemical reactions by lowering the activation energy needed to start them. They act on a specific substrate and help form a product that supports life processes. Enzymatic reactions are often described in three steps. First, the substrate binds to the enzyme active site and forms an enzyme-substrate complex. That complex can fall...

maldi-tof mass spectrometry

How MALDI-TOF Reads Biomolecules

MALDI-TOF mass spectrometry reads biomolecules by using a laser, a matrix, and a time-of-flight analyzer. MALDI, or matrix-assisted laser desorption ionization, helps fragile molecules keep their structure while they are moved into the mass analyzer. The analyzer then separates compounds based on size and charge. In MALDI, the sample is mixed into a matrix, usually an organic compound with aromatic and conjugated double bonds. A laser pulse strikes the spot, and the matrix absorbs most of the...

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Tandem Mass Spectrometry for Biomolecule Analysis

Tandem mass spectrometry is used to isolate a biomolecule and break it into smaller pieces so its makeup can be studied. Because biomolecules often have large, complex structures, it can be hard to identify their molecular composition and sequence from a single measurement. By linking mass spectrometers in series, the technique first selects one ion and then analyzes the fragments it produces. The process starts with an ion source that converts the sample into ions. A mass analyzer then...

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Protein Crystals for Structure Analysis

Protein crystals help scientists study protein structure and function. A crystal is a solid lattice made from purified protein molecules. These crystals are useful in structural biology because they reveal details that methods like mass spectrometry and SDS-PAGE cannot show on their own. Protein crystallization is paired with recombinant protein expression and x-ray diffraction to support this work. The process starts with a large amount of very pure protein. Researchers often make that...

chromatography-based biomolecule purification methods

chromatography-based-biomolecule-purification-methods

Protein Purification with SEC and IMAC

Protein purification with size-exclusion chromatography and affinity chromatography helps isolate biomolecules from complex mixtures. These methods are common in biochemistry because purified samples are needed before a biomolecule’s properties and activity can be studied. The video focuses on the principles behind size-exclusion chromatography, affinity chromatography, and immobilized metal affinity chromatography, or IMAC. Size-exclusion chromatography, or SEC, separates molecules by size. A...

two-dimensional gel electrophoresis

Protein Mapping with 2D Gel Electrophoresis

Protein mapping with 2D gel electrophoresis separates complex protein mixtures across two steps. The method combines isoelectric focusing, or IEF, with sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis, or SDS-PAGE. Together, these methods can resolve thousands of biomolecules from a single sample by their isoelectric point and molecular weight. The first dimension is IEF. Each protein has an isoelectric point, or pI, which is the pH where its net charge is zero. Proteins are loaded...

metabolic labeling

Tracking Cell Chemistry with Metabolic Labels

Metabolic labeling tracks cell chemistry by using chemical analogs that cells take up and build into biomolecules. These labels help scientists follow biochemical changes and modifications inside cells. The labeled products can then be studied with tools such as SDS-PAGE and NMR to learn more about metabolic pathways. Several labeling strategies are shown here. Isotopic labeling uses analogs that match the natural molecule but contain uncommon isotopes, such as carbon-13 and nitrogen-15 in an...

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Detecting Protein-DNA Binding by EMSA

Electrophoretic mobility shift assay, or EMSA, is a biochemical method used to detect binding between proteins and nucleic acids. It is also called a gel shift assay. The test compares how a labeled nucleic acid moves through a gel before and after it binds a protein. EMSA is used to see whether a specific protein binds to a specific nucleic acid. First, the nucleic acid is labeled to make a probe. The transcript describes radioactive phosphorus-32 as a common label. The probe is then mixed...

photometric protein determination

Measuring protein concentration with absorbance is a key step in many biochemical assays. Photometric methods use the fact that samples with more light-absorbing material transmit less light. Because concentration and absorption are directly related, this makes it possible to measure an unknown sample. The core idea comes from the Beer-Lambert Law. This law states that the concentration of a light-absorbing species is proportional to its absorbance. The video also introduces the Bradford assay...

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Sucrose Gradient Separation in an Ultracentrifuge

Sucrose gradient separation in an ultracentrifuge is a lab method for isolating cell parts and biomolecules. It uses differences in density to make particles sink or rise in a liquid. A high-speed ultracentrifuge speeds up this process so components can be separated without destroying them. The basic idea starts with a suspension, which is particles mixed in a liquid solvent. Particles that are denser than the solvent sediment, while less dense particles float. A rotor inside the...

co-immunoprecipitation and pull-down assays

co-immunoprecipitation-and-pull-down-assays

Protein Interaction Capture Methods in Cells

Co-immunoprecipitation and pull-down assays are laboratory methods used to capture stable protein-protein interactions. Protein-protein interactions help control many biological functions, but many of them have not yet been identified. These assays are related to immunoprecipitation, which isolates a target protein from a mixed sample using an antibody. In co-immunoprecipitation, or CoIP, an antibody binds the target protein, and that protein is already attached to another protein that the...

reconstitution of membrane proteins

Membrane Proteins in Liposome Models

Membrane proteins can be moved into liposome models so their function can be studied outside a cell. Reconstitution means restoring an isolated biomolecule to a working form. For membrane proteins, that usually means placing a purified protein into an artificial lipid membrane. Cell membranes are made mainly of phospholipids and membrane proteins. The phospholipids form a bilayer with hydrophilic phosphate heads facing water and hydrophobic fatty acid tails facing inward. Some membrane...

f&#246;rster resonance energy transfer (fret)

FRET as a Molecular Ruler in Cells

Föster resonance energy transfer, or FRET, is a way to study close-range biochemical interactions using light-emitting molecules. A donor fluorophore can pass energy to an acceptor fluorophore when their emission and absorption spectra overlap. This transfer happens only when the pair is very close together, usually within 10 nm. Because FRET depends on distance, it is often called a molecular or spectroscopic ruler. The strength of the signal is measured as FRET efficiency, which describes...

surface plasmon resonance (spr)

SPR Biosensors for Tracking Binding Kinetics

Surface plasmon resonance, or SPR, is a way to track biomolecular binding on a label-free biosensor. It is used to measure molecular affinity, kinetics, specificity, and concentration. The method works with a thin metal layer on a prism, where changes in reflected light reveal interactions in real time. SPR sensors use a thin layer of a noble metal on the face of a prism. Light is reflected from the prism-metal interface into a photodetector. At one specific angle, called the surface plasmon...

biochemistry

Diese Sammlung enthält häufig verwendete Methoden zur Reinigung, wie z. b. Affinity Chromatographie, sowie analytische Methoden wie MALDI-TOF. Darüber hinaus präsentieren die Videos Methoden zur Beurteilung von Biomolekül Interaktion und Funktion, wie Co-Immunopräzipitation und metabolische Kennzeichnung.

Learn how absorbance helps measure protein concentration with the Bradford assay, Lowry method, and direct absorption, plus related nucleic acid and biomaterial uses.

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HS-PS4-5

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New York State Science Learning Standards

HS. Structure and Properties of Matter

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HS. Waves and Electromagnetic Radiation

HS-PS4-4.

HS-PS4-5.

Life Science

Structure and Function

HS-LS1-1.

matter-and-energy-in-organisms-and-ecosystems

Matter and Energy in Organisms and Ecosystems

HS-LS1-6.

Inheritance and Variation of Traits

HS-LS3-1.

Overview

Principles of Photometric Protein Determination

Execution of Assays

Data Analysis

Applications

Summary

Travelling Waves

A wave is a disturbance that propagates from its source, repeating itself periodically, and is typically associated with simple harmonic motion. ...

Wave Parameters

The simplest mechanical waves are associated with simple harmonic motion and repeat themselves for several cycles. These simple harmonic waves can be ...

Equations of Wave Motion

Mathematically, the motion of a wave can be studied using a wavefunction. Consider a string oscillating up and down in simple harmonic motion, having a ...

Graphing the Wave Function

Consider the wave equation for a sinusoidal wave moving in the positive x-direction. The wave equation is a function of both position and time. From the ...

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Velocity and Acceleration of a Wave

A wave propagates through a medium with a constant speed, known as a wave velocity. It is different from the speed of the particles of the medium, which ...

Speed of a Transverse Wave

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Kinetic and Potential Energy of a Wave

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Energy and Power of a Wave

The total energy associated with a wavelength is the sum of the potential energy and the kinetic energy. The average rate of energy transfer associated ...

Propagation of Waves

When a wave propagates from one medium to another, part of it may get reflected in the first medium, and part of it may get transmitted to the second ...

Sound Waves

Sound waves can be thought of as fluctuations in the pressure of a medium through which they propagate. Since the pressure also makes the medium&#39;s ...

Sound as Pressure Waves

Sound waves, which are longitudinal waves, can be modeled as the displacement amplitude varying as a function of the spatial and temporal coordinates. As ...

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Speed of Sound in Solids and Liquids

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The speed of sound in a gaseous medium depends on various factors. Since gases constitute molecules that are free to move, they are highly compressible. ...

Doppler Effect - I

The Doppler effect and Doppler shift were named after the Austrian physicist and mathematician Christian Johann Doppler in 1842, who conducted experiments ...

Doppler Effect - II

The Doppler effect has several practical, real-world applications. For instance, meteorologists use Doppler radars to interpret weather events based on ...

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While deriving the Doppler formula for the observed frequency of a sound wave, it is assumed that the speed of sound in the medium is greater than the ...

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The human ear cannot distinguish between two sources of sound if they happen to reach within a specific time interval, typically 0.1 seconds apart. More ...

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James Clerk Maxwell formulated a single theory combining all the electric and magnetic effects scientists knew during that time, calling the phenomena his ...

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The German physicist Heinrich Hertz (1857&#8211;1894) was the first to generate and detect certain types of electromagnetic waves in the laboratory. ...

Electromagnetic Wave Equation

Maxwell&#39;s equations for electromagnetic fields are related to source charges, either static or moving. These fields act on a test charge, whose ...

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Propagation Speed of Electromagnetic Waves

Electromagnetic waves are consistent with Ampere&#39;s law. Assuming there is no conduction current Ampere&#39;s law is given as:


Consider a plane ...

Electromagnetic Waves in Matter

Electromagnetic waves can travel in the vacuum as well as in matter. For example light, which is an electromagnetic wave, can travel through air, water, ...

Energy Carried By Electromagnetic Waves

Anyone who has used a microwave oven knows there is energy in electromagnetic waves. Sometimes, this energy is obvious, such as in the summer sun&#39;s ...

The Wave Nature of Light

The nature of light has been a subject of inquiry since antiquity. In the seventeenth century, Isaac Newton performed experiments with lenses and prisms ...

Use mathematical representations to support a claim regarding relationships among the frequency, wavelength, and speed of waves traveling in various media. [Clarification Statement: Examples of data could include electromagnetic radiation traveling in a vacuum and glass, sound waves traveling through air and water, and seismic waves traveling through the earth.] [Assessment Boundary: Assessment is limited to algebraic relationships and describing those relationships qualitatively.]

HS-PS4-1

The Electromagnetic Spectrum

Electromagnetic waves are categorized according to their wavelengths and frequencies, giving the electromagnetic spectrum. These waves are classified as ...

Classification of Signals

Signals are categorized as Continuous-time or discrete-time, Periodic or aperiodic, Analog or digital, and Causal or noncausal.
A continuous-time signal ...

Discrete Fourier Transform

Consider a vibration sensor that continuously captures data in the form of a continuous time-dependent signal.
However, in reality, the sensor can only ...

Discrete-Time Fourier Series

The Discrete-Time Fourier Series is a counterpart to the Fourier-series expansion of continuous-time periodic signals.
Calculating the expansion ...

Sampling Theorem

Consider the continuous-time signal x(t), and a train of impulses where Ts,&#xA0; is the sampling interval, and fs, is the sampling frequency.
Multiplying ...

Properties of Fourier Transform I

In radio broadcasting, Fourier Transform properties are applied in simultaneous multi-channel transmission, adjusting audio clip speeds, live broadcast ...

Signal and System

Signals are sets of data or information.
One-dimensional signals include single-variable functions, such as the variations in air pressure over time in ...

Methods of Documentation VII: EMR

Electronic Medical Records (EMRs) primarily center around electronically documenting patients&#39; health information within a single healthcare ...

Fast Fourier Transform

The Fast Fourier Transform, FFT, is a computational algorithm for calculating the Discrete Fourier Transform by breaking the calculations into smaller, ...

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Reconstruction of Signal using Interpolation

Consider a continuous signal and its sampled counterpart with a sampling period T.
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Downsampling

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The ...

Upsampling

Consider a decimated signal with a reduced frequency range due to its lower sampling rate.
Insert zeros between each sample to upsample, that introduces ...

Properties of DTFT I

Consider two discrete-time signals, each with their respective Discrete-Time Fourier Transforms DTFTs.
The signals are first multiplied by constants a and ...

Relation of DFT to z-Transform

The Discrete Fourier Transform (DFT) analyzes the frequency content of discrete-time signals.
It maps the N-sampled discrete time-domain sequence to its ...

Feedback control systems

Feedback control systems are categorized as linear or nonlinear, time-varying or time-invariant, and classified by signal types as continuous or ...

Properties of the z-Transform I

Certain properties provide a solid foundation for analyzing discrete-time systems using the Z-transform.
Considering two discrete-time signals, the ...

Magnetic Resonance Imaging

Magnetic resonance imaging (MRI) is a noninvasive medical imaging technique based on a phenomenon of nuclear physics discovered in the 1930s, in which ...

Evaluate questions about the advantages of using digital transmission and storage of information. [Clarification Statement: Examples of advantages could include that digital information is stable because it can be stored reliably in computer memory, transferred easily, and copied and shared rapidly. Disadvantages could include issues of easy deletion, security, and theft.]

HS-PS4-2

Interference and Superposition of Waves

When two waves of the same nature occur in the same region simultaneously, they result in interference. Interference of waves implies that the net effect ...

Sound Waves: Interference

Sound waves can be modeled either as longitudinal waves, wherein the molecules of the medium oscillate around an equilibrium position, or as pressure ...

Interference: Path Lengths

Consider two sources of sound, that may or may not be in phase, emitting waves at a single frequency, and consider the frequencies to be the same.
Two ...

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concept-of-resonance-and-its-characteristics

Concept of Resonance and its Characteristics

If a driven oscillator needs to resonate at a specific frequency, then very light damping is required. An example of light damping includes playing piano ...

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Evaluate the claims, evidence, and reasoning behind the idea that electromagnetic radiation can be described either by a wave model or a particle model, and that for some situations one model is more useful than the other. [Clarification Statement: Emphasis is on how the experimental evidence supports the claim and how a theory is generally modified in light of new evidence. Examples of a phenomenon could include resonance, interference, diffraction, and photoelectric effect.] [Assessment Boundary: Assessment does not include using quantum theory.]

HS-PS4-3

Measuring Protein Concentration with Absorbance

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