Dialyse: Diffusion basiert Trennung

Biochemistry

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Summary

Dialyse ist ein verbreitetes Verfahren zur Trennung von Molekülen basierend auf Diffusion in der Biochemie verwendet. In diesem Verfahren ermöglicht eine halbdurchlässige Membran die Bewegung von bestimmten Molekülen basierend auf Größe. Diese Methode kann zur Entfernung von Puffer, Entsalzung, genannt oder den Austausch von Puffer Moleküle oder Ionen von einer Proteinlösung.

Dieses Video behandelt die Grundsätze der Dialyse nebst einer allgemeinen Verfahren mehrere Anwendungen der Dialyse überprüft werden, einschließlich der Beseitigung von gradient Reagenzien nach Ultrazentrifugation, Waschmittel nach einem Membranprotein entfernen Extraktion und die Wiederherstellung von Proteinen durch Ändern der Lösungsumgebung.

biochemischen Proben haben in der Regel hohe Puffer-Konzentrationen, die Weiterverarbeitung und Analyse stören können. Dialyse ist eine gemeinsame, kostengünstige Technik verwendet, um Moleküle, die basierend auf Diffusion zu trennen. Die Methode nutzt eine semipermeable Membran, die die Bewegung bestimmter Komponenten, basierend auf Größe ermöglicht. Dieses Video zeigt die Konzepte der Dialyse, ein allgemeines Verfahren, und einige seiner Verwendungen in Biochemie.

der wichtigste Aspekt der Dialyse ist eine semipermeable Membran, die Poren, die ein Molekulargewicht Cut-off, so dass Moleküle einer bestimmten Größe passieren zu verhängen. Beispielsweise wird ein 10 k-Membran in der Regel Moleküle größer als 10 Kilodaltons beibehalten. Die Molekulargewicht Cutoff ist jedoch keine diskrete oder genaue Grenze. Die Membran enthält in der Regel eine Vielzahl von Porengrößen, also ein kleiner Bruchteil der Moleküle in der Nähe des Grenzwertes verloren gehen kann.

Da die Molekulargewicht Cutoff über kugelförmige Proteine, lineare Moleküle ähnliche Masse, wie DNA oder RNA, definiert ist kann durch Rutschen. Membranen sind in der Regel gewählt, eine Hälfte auf ein Drittel das Molekulargewicht des gewünschten Moleküls.

, Das Verfahren, eine Probe durchzuführen befindet sich in der Membran, die wiederum ein großes Volumen der Lösung, als das Dialysat hinzugefügt wird. Im Laufe der Zeit werden kleinere Moleküle frei durch die Membran zwischen der Probe und das Dialysat, diffundieren, während die größeren Biomoleküle im Rahmen gehalten werden. Dialyse ist ein langsamer Prozess. Es ist üblich, über Nacht laufen lassen, oder auch über mehrere Tage.

Wenn das Dialysat reines Wasser ist, wird die Gesamtkonzentration Puffer, ein Prozeß bekannt als Entsalzung verringern. Wenn die Lösung andere kleine Partikel enthält, werden einige in der Probe führt zu Buffer Tausch bewegen. Da Dialyse ein Gleichgewicht Prozess ist, kann das Dialysat mehrmals aktualisiert, um kleine Moleküle weiter zu verdrängen. Sobald der Vorgang abgeschlossen ist wird die Probe wieder gesammelt für die Weiterverarbeitung.

Nun, dass Sie ' Ve gesehen die Grundlagen der Dialyse, lassen Sie ' s werfen Sie einen Blick auf ein allgemeines Verfahren.

vor Beginn des Verfahrens, die Membran ist presoaked im Dialysat. Dies macht es einfacher zu bedienen, und keine Konservierungsmittel entfernt. Einmal fertig, die Probe ist in der Regel mit einer Spritze gesammelt und wird dann an die Dialyse-Container hinzugefügt. Dies kann nackten Schläuche, oder in einer Kassette enthalten. Überschüssige Luft wird entfernt, der Dialyse-Einrichtung, um die Probe zu maximieren ' s Fläche mit der Membran. Die Einrichtung befindet sich dann in das Dialysat unter Rühren um die Verbreitung zu maximieren. Es sollte um nicht rühren hemmen schweben.

Das Dialysat wird geändert in entsprechenden Abständen als Gleichgewicht zwischen Probe und Dialysat erreicht ist. Nach der letzten Änderung bleibt die Reaktion in der Regel über Nacht laufen. Nach einer ausreichenden Zeit wird die Puffer frei oder -ausgetauschte Probe aus der Kassette entfernt. Einmal gesammelt, kann die Probe analysiert oder weiterverarbeitet, abhängig von der Art des Experiments.

nun, dass wir ' Ve sah eine allgemeine Dialyse-Verfahren, lassen Sie ' s sehen Sie einige der Möglichkeiten, die diese Technik wird in der Biochemie verwendet.

-Dichtegradienten sind eine gängige Methode, komplexe biologische Proben zu trennen. Dieses Konzept stützt sich auf die Verteilung auf kleine Partikel, in der Regel Saccharose oder Cäsium Chlorid-Ionen. Nach Abschluss dieser Reagenzien in der Regel müssen entfernt werden, bevor die gesammelten Probe verarbeitet werden kann. Dialyse macht es möglich, die gereinigte Probe für spätere Analysen zu nutzen.

Bestimmter Proteine befinden sich innerhalb einer Zelle ' s Lipid Bilayer und sind in der Regel von ihnen zu kugelförmig Lipid Vesicles bekannt als Liposomen einstreuen untersucht. Die Proteine und Lipide werden zuerst mit einem Reinigungsmittel extrahiert. Dialyse kann verwendet werden, um langsam zu entfernen, das Waschmittel, bilden Proteoliposomes.

Nach der Reinigung, einigen Proteinen misfolded oder denaturiert, was zu einem Verlust an Funktionalität. Die Verbindungen, die dazu führen, diese Änderungen in der Struktur dass mit Dialyse, führt zur Reformation von funktionierenden Analyten entfernt werden können.

Sie ' Ve beobachtete, wie Jupiter ' s-video an der Dialyse. Sie sollten jetzt verstehen diese Diffusion-basierte Methode, ein einfaches experimentelle Verfahren und die Verwendung dieser Technik.

Vielen Dank für das Ansehen von!

Cite this Video

JoVE Science Education Database. Grundlagen der Biochemie. Dialyse: Diffusion basiert Trennung. JoVE, Cambridge, MA, (2017).

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