Agarose: Alat penting dalam biologi molekuler

Apa itu gel agarosa

Agarose, zat seperti gel yang berasal dari rumput laut, telah menjadi alat yang sangat diperlukan di Biologi Molekuler Laboratorium di seluruh dunia. Tapi apa sebenarnya agarosa, dan mengapa begitu banyak digunakan? Kami akan mengeksplorasi dasar -dasar agarose, termasuk komposisinya, aplikasi utama, dan signifikansi.

Apa Agarose?

Agarose adalah polimer polisakarida yang membentuk gel berpori saat dilarutkan dalam air mendidih atau larutan buffer. Gel memiliki ukuran pori variabel tergantung pada konsentrasi agarosa, memungkinkan pemisahan molekul biologis berdasarkan ukuran.

Apa Agarose

Apa itu gel agarosa?

Aplikasi agarosa yang paling umum adalah sebagai matriks untuk elektroforesis gel, digunakan untuk memisahkan molekul bermuatan seperti DNA, RNA, dan protein dengan menerapkan medan listrik melintasi gel. Pori -pori yang dibuat dalam gel bertindak seperti saringan molekuler – Molekul yang lebih kecil dapat melewati dengan mudah dan melakukan perjalanan lebih jauh ke arah elektroda yang bermuatan berlawanan, sementara yang lebih besar memiliki lebih banyak kesulitan bergerak melalui matriks. Ini memungkinkan pemisahan yang tepat berdasarkan ukuran.

Bagaimana konsentrasi dan optimasi gel agarosa digunakan?

Gel agarosa yang digunakan untuk elektroforesis biasanya 0.2% ke 3% Agarose. Konsentrasi dapat dioptimalkan ke ukuran fragmen yang dianalisis – Persentase yang lebih rendah untuk menyelesaikan fragmen yang lebih besar dan persentase yang lebih tinggi untuk pemisahan fragmen yang lebih kecil. DNA dan RNA Penanda Berat Molekul Tangga yang Berisi Ukuran Fragmen Diketahui Dijalankan Bersama Sampel Untuk Memungkinkan Perkiraan Penentuan Ukuran.

Apa sifat gel agarosa?

Gel agarosa secara optik transparan, membuatnya mudah untuk memvisualisasikan molekul biologis yang terpisah menggunakan teknik pewarnaan seperti etidium bromida. Mereka juga dapat dimanipulasi tanpa kerusakan, memungkinkan pemulihan biomolekul terpisah. Kurangnya pengikatan protein dan inertness umum memberikan media yang ideal untuk pemisahan analitik yang sensitif dan karakterisasi asam dan protein nukleat.

Apa yang agar dari agarose?

Agarose terdiri dari pengulangan subunit agarosa yang terbuat dari gula galaktosa. Rantai panjang molekul agarosa terkait melalui ikatan hidrogen untuk membentuk struktur heliks yang berkumpul menjadi bundel supercoiled, Membuat pori -pori saat gel diatur. Mengubah konsentrasi agarosa mengubah ukuran pori – Menggunakan persentase yang lebih tinggi menghasilkan pori -pori yang lebih kecil untuk lebih memisahkan molekul kecil.

Darimana agarosa berasal?

Agarosa berasal dari agar, Zat seperti jeli secara alami hadir di dinding sel beberapa spesies ganggang merah seperti Gelidium dan Gracilaria. Itu diekstraksi dan dimurnikan dari agar melalui serangkaian langkah yang melibatkan penyaringan pelarut, pengendapan, dan kromatografi pertukaran ion. Ini menghasilkan fraksi polisakarida netral yang terdiri dari agarosa bersama dengan sejumlah kecil agaropektin.

Bagaimana agarosa dibuat?

Produksi komersial agarosa biasanya dimulai dengan mencuci dan menggiling biomassa rumput laut merah, diikuti oleh beberapa langkah ekstraksi dengan air panas atau larutan alkali. Ekstrak kemudian dimurnikan untuk menghilangkan garam, protein, dan senyawa lainnya. Hidrolisis terkontrol mengubah agar yang dimurnikan menjadi fraksi agarosa, yang mengalami pemurnian lanjutan lebih lanjut menghasilkan bubuk agarosa atau tingkat analitik.

Apa itu bubuk agarosa?

Bubuk agarosa terdiri dari partikel -partikel tanah halus yang larut dengan mudah dalam larutan berair mendidih. Mereka tersedia di elektroendosmosis yang berbeda (Eeo) nilai tergantung pada aplikasi yang dimaksud. Bubuk agarosa EEO rendah umumnya digunakan untuk pemisahan biomolekul seperti asam dan protein nukleat. Aditif sering dimasukkan dalam gel agarosa pracetak pracetak.

Faktor apa yang mempengaruhi sifat gel agarosa?

Komposisi dan konsentrasi gel agarosa berdampak pada sifat fisiknya termasuk ukuran pori, kekuatan gel, dan kinerja pemisahan. Konsentrasi agarosa adalah faktor utama yang menentukan ukuran pori, Sedangkan pengenalan substituen seperti metil atau kelompok hidroksietil mempengaruhi stabilitas gel. Aditif seperti gula berdampak pada viskositas dan konduktivitas. Semua faktor yang saling tergantung ini perlu diseimbangkan untuk resolusi optimal.

Mengapa agarosa digunakan untuk elektroforesis?

Gel agarosa mengoptimalkan efisiensi pemisahan molekul biologis sambil memungkinkan persiapan yang mudah, memuat, dan menangani. Media non-toksik dan non-denaturasi mempertahankan integritas sampel. Fleksibilitas dalam memanipulasi konsentrasi agarosa memberikan keseimbangan yang baik antara kecepatan pemisahan dan resolusi di kisaran ukuran yang luas. Tidak adanya aliran elektroosmotik dan kurangnya adsorpsi permukaan ditambahkan keunggulan dibandingkan matriks lainnya.

Pemulihan makromolekul utuh dari gel agarosa memungkinkan banyak aplikasi hilir. Pemurnian bebas radikal melindungi molekul halus, Sementara transparansi memungkinkan dokumentasi gel sederhana. Karakteristik bermanfaat ini menjelaskan penggunaan elektroforesis gel agarosa yang menonjol.

Untuk apa agarosa digunakan?

Selain elektroforesis gel agarosa di mana -mana, Agarose memiliki banyak kegunaan dalam aplikasi bioteknologi dan medis:

  • Manik -manik agarosa memberikan matriks pendukung padat untuk pemurnian atau imobilisasi enzim, antibodi, dan protein lainnya.
  • Hidrogel agarosa dapat meniru jaringan alami dan memungkinkan pertumbuhan sel, membuatnya perancah yang bermanfaat dalam rekayasa jaringan.
  • Mikropartikel agarosa berpori telah digunakan dalam sistem pengiriman obat untuk memberikan pelepasan berkelanjutan.
  • Agarose dapat memisahkan protein dengan berbagai teknik kromatografi berdasarkan ukuran atau perbedaan muatan.

Toksisitas rendah intrinsik, stabilitas termal, dan kondisi penanganan gel agarosa yang lembut telah sangat memungkinkan pemisahan analitik yang sensitif, karakterisasi, dan manipulasi biomolekul vital. Kemajuan teknologi terus mengungkapkan aplikasi baru yang mengandalkan sifat kimia dan fisik unik dari ekstrak rumput laut ini.

Apa manfaat utama menggunakan agarosa?

Berikut adalah beberapa manfaat menggunakan agarosa di laboratorium:

  • Biokompatibel dan secara intrinsik tidak beracun, Mengaktifkan penanganan dan analisis yang aman dari molekul biologis yang halus
  • Gel yang stabil secara termal Sederhanakan Prosedur Persiapan dan tahan terhadap kondisi elektroforesis tanpa distorsi
  • Seorang lembut, Lingkungan bebas radikel menjaga integritas protein murni dan asam nukleat
  • Tidak adanya elektroendosmosis membantu migrasi molekul seragam tanpa hambatan oleh efek permukaan gel
  • Kurangnya pengikatan protein memungkinkan pemisahan dan visualisasi bebas distorsi
  • Ukuran pori yang dapat disesuaikan melalui modulasi konsentrasi agarosa memberikan resolusi optimal di seluruh kisaran berat molekul yang luas
  • Porositas gel tinggi dan transparansi optik membantu pemulihan dan dokumentasi sampel langsung
  • Format gel yang dibentuk mudah dimanipulasi dan kompatibel dengan instrumentasi pemisahan
  • Aliran elektroosmotik rendah meminimalkan pelebaran pita untuk resolusi yang tajam
  • Fungsionalisabilitas melalui modifikasi kimia memperluas selektivitas pemisahan dan sensitivitas deteksi
  • Shear-THINNING dan termal reversibility membantu mencetak ke berbagai bentuk seperti microbeads dan hidrogel untuk aplikasi baru

Kesimpulan

Dari sidik jari DNA dalam forensik hingga analitik obat presisi, Agarose telah menjadi ada di mana -mana dalam biologi dan bioteknologi molekuler modern. Media polisakarida serbaguna memberdayakan analisis elektroforetik resolusi tinggi dari asam dan protein nukleat. Melihat ke depan, Sistem gel agarosa yang kuat dan dapat diakses serta konfigurasi berstruktur nano yang muncul akan terus memicu penemuan-penemuan utama dengan memungkinkan studi mendalam tentang biomolekul mendasar yang mendasari seluk-beluk kehidupan kehidupan.

 

Tentang Penulis

Keranjang Belanja
Gulir ke Atas