Определение молекулярного веса ДНК. с помощью электронного микроскопа

В книге, состоящей из 40 глав, основное место, естественно, уделяется описанию различных методов исследования полимеров. Представлены все методы определения молекулярных весов полимеров, их молекулярновесового распределения, обсуждаются разнообразные спектральные методы, применяющиеся для анализа строения и структуры гомо- и сополимеров УФ-, ИК-, КР-спектро-скопия, эмиссионная спектроскопия, спектроскопия ЯМР, масс-спектроскопия, спектроскопия ЭПР, нейтронное рассеяние, аннигиляция позитронов. Ряд глав посвящен хроматографическим методам, таким, как газовая и жидкостная хроматография, в том числе и при высоких давлениях, тонкослойная хроматография, ионообменная хроматография, ситовая хроматография, включая гель-про-никающую хроматографию, хроматография с обращением фаз. Методы анализа структуры полимеров обсуждаются при рассмотрении электронной микроскопии, рентгеноструктурного анализа, дифракции электронов и ряда других методов. Физические свойства полимеров оцениваются с помощью таких методов, как дилатометрия, определение температур плавления и стеклования полимеров, их электрических характеристик, анизотропии, диффузии и поверхностного натяжения. Представлены также методы исследования различных видов деструкции полимеров. [c.6]

В то же время вирусы животных — вирусы, которые растут на тканях животных,— имеют, как это можно видеть в электронном микроскопе, вполне определенную структуру. Эти вирусы, как правило, крупнее, чем вирусы растений, их молекулярный вес порядка 1 ООО ООО ООО. Вирус коровьей оспы (используемый при прививке оспы) имеет, как показано при помощи электронного микроскопа, форму прямоугольного параллелепипеда, внутри которого находятся круглые частицы вещества, поглощающего пучок электронов сильнее, чем остальное вещество. [c.479]

Растворы белков обладают многими свойствами, которые характерны для лиофильных коллоидных растворов. Молекулы белков не проходят через полупроницаемые мембраны, и это используется для их очистки от низкомолекулярных примесей при помощи диализа. Представляет большой интерес определение размеров, формы белковых молекул и молекулярных весов белков. Для этой цели используется целый ряд физико-химических методов. Так, белки в растворах седиментируют в ультрацентрифугах при ускорениях до 200 ООО g , величины констант седиментации колеблются от 1 Ю до 90—100 сек. Коэффициенты диффузии — в пределах от 0,1 10 до 10- 10 средний удельный объем — около 0,75 см г. Размеры и форму (асимметрию) частиц белка определяют, кроме того, методами светорассеяния, двойного лучепреломления в потоке, измерениями вязкости, коэффициента вращательной диффузии, но, по-видимому, наиболее точно — прямым наблюдением в электронном микроскопе в тех случаях, когда молекулы белка достаточно велики и когда удается преодолеть технические затруднения. Молекулярные веса, кроме названных выше способов, определяют методами осмометрии, гель-фильтрации, исследованием монослоев белков на поверхности жидкой фазы, светорассеяния и др. [c.30]

В разделе А-1 были рассмотрены возможности определения молекулярных весов макромолекул по сведениям, полученным при помощи рентгенографического анализа кристаллов для очень ограниченного класса высокомолекулярных веществ, примером которых являются кристаллические глобулярные белки. Но даже в случае белков возможность определения молекулярного веса таким методом представляет лишь теоретический интерес, поскольку кристаллографические исследования требуют значительно больших усилий по сравнению с обычными методами определения молекулярного веса растворенного полимера. Больший практический интерес представляет возможность определения молекулярного веса по электронно-микроскопическим фотографиям [25]. Однако использование этого метода требует соблюдения особой осторожности при изготовлении образцов, с тем чтобы избежать осложнений, например вследствие молекулярной агрегации [26]. Пределы разрешения, достижимого с помощью электронного микроскопа, позволяют в настоящее время использовать этот метод лишь для исследования молекул глобулярных белков и спиралевидных частиц молекулярного размера, как, например, частиц нуклеиновой кислоты. Холл и Доти [27] показали, что по электронно-микроскопическим фотографиям может быть произведена оценка распределения по молекулярным весам. Однако какой бы надежной ни казалась теоретическая интерпретация, основанная на данных, полученных для растворов полимеров, необходимо добиться такого-положения, когда результаты исследования снимков отдельных молекул будут согласовываться с результатами, полученными заведомо меиее прямым способом. [c.30]

На рис. 4 дан снимок молекул гемоглобина крови человека, сделанный при помощи электронного микроскопа. Ясно видно, что все молекулы имеют сферическую форму. Это объясняется тем, что нитевидные молекулы при осаждении свертываются в клубок. Таким образом, этот снимок не дает представления об истинной форме молекул. Как известно, вес шара пропорционален кубу радиуса измеряя радиус молекулярного шара на электронно-микроскопическом снимке, можно определить вес молекулы, хотя такое определение, конечно, неточно. Более целесообразно подсчитать общее число молекул в осадке на пленке, зная вес вещества. Этот метод скорее применим для демонстрации положения о дискретности материи или для наглядного подтверждения существования молекул, чем для определения их размеров. [c.50]

Проведенный анализ позволяет обнаружить удовлетворительную связь между размерами и формой агрегатов блоксополимеров и их молекулярной структурой. Полученные результаты относятся к последовательностям блоков различных типов. Полного согласия между экспериментальными и теоретическими результатами не следует ожидать, поскольку рассматривались только простые идеализированные формы частиц, делались довольно грубые допущения относительно конформации цепей и не учитывалась энергия поверхностей раздела, а также допускались неточности в расчетах из-за лишь приближенно известных значений молекулярных весов, диаметров частиц и т. д. Например, значения рк, определенные с помощью электронной микроскопии (см. рис. 8), оказываются значительно большими, чем значения, получаемые методом рассеяния рентгеновских лучей, по-видимому, из-за того, что цепи имеют конформацию сплющенных эллипсоидов,. а не сфер. [c.203]

Используя данные, полученные с помощью трех различных методов, можно оценить вес вирусной частицы. Из величины радиуса инерции, определенной по светорассеянию, и данных электронной микроскопии следует, что частица вируса ВТМ представляет собой стержень длиной 3000 А. Рентгеноструктурный анализ показывает, что на каждые 69 А длины приходится 49 белковых субъединиц. Таким образом, всего в вирусе 49-3000/69 = 2130 белковых субъединиц. Молекулярный вес этих частиц, определенный по данным об их аминокислотном составе, составляет 17 420. Отсюда для молекулярного веса белка вируса получается величина 2130 17 420 = 37,2 10 . Поскольку вирус на 5% состоит из РНК, вес всей частицы равен 37,2 10 /0,95 = = 39- 10 . Этот результат находится в хорошем согласии со значениями молекулярного веса, полученными путем измерения светорассеяния, седиментации и диффузии, а также с помощью метода седиментационного равновесия. [c.362]

Определение молекулярного веса ДНК с помощью электронного микроскопа [c.105]

Установлено, что белки могут иметь весьма различные размеры и форму. Определение молекулярных весов и размеров молекул белка выполняется с применением мощного арсенала физических методов исследований. Молекулярные веса можно определить с помощью измерения скоростей диффузии, скоростей седиментации в ультрацентрифуге, рассеяния света и даже путем измерения размеров индивидуальных очень больших по размеру молекул белка методом электронной микроскопии. [c.360]

В качестве примера результатов, получаемых путем измерения рассеянно-хО света и асимметрии, можно сослаться на исследования вируса табачной мозаики, проведенные Остером, Доти и Зиммом [60]. Молекулярный вес, определенный на основе измерения мутности с поправкой на асимметрию, составил 40-10, длина частиц (которым приписывается стержневидная форма) по данным измерений асимметрии 270 15 т >- (в то время как наблюдения при помощи электронного микроскопа дали 262 7ге(л, а изме рения вязкости 260 пц ). Удовлетворительное совпадение значений, Полученных посредством исследования рассеянного света, с дав-выми, полученными путем иных методов, служит достаточным подтверждением правильности метода рассеяния. [c.694]

Расширению наших представлений о форме молекул может также способствовать применение электронной микроскопии, вкратце упомянутое в предыдущем разделе. Однако важно помнить о том, что поверхностное натяжение может привести к серьезным нарушениям формы молекулы при высушивании раствора, которое необходимо для элек-тронно-микроскопического исследования. Тем не менее этот метод настолько тщательно отработан, что при известной осторожности позволяет получить надежные результаты. На электронно-микроскопических фотографиях можно было наблюдать переходы типа спираль — клубок в нуклеиновой кислоте [37]. Другим методом, который позволяет создать некоторое представление о форме чрезвычайно больших макромолекул, является авторадиография. Для этой цели образец помечается радиоактивным изотопом и очень разбавленный раствор его высушивается на подложке, которая приводится в тесный контакт с фотографической эмульсией. При выдерживании в течение времени, достаточного для того, чтобы распалось большое число радиоактивных атомов в каждой молекуле образца, изображения распадающихся атомов будут обрисовывать форму молекулы при условии, что молекула растянута и что ее размеры велики по сравнению с разрешающей способностью эмульсии. Высококачественное изображение препарата дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), полученное с помощью этого метода Кейрнсом [38], приведено на рис. 5. В данном случае но изображению может быть измерена только длина молекулы (52 х), так как толщина ее, очевидно, намного меньше разрешающей способности этого метода. Сравнительно недавними работами этого же автора [39] было показано, что молекулы ДНК, находящиеся в бактериальном вирусе, намного больше даже тех молекул, которые изображены на рис. 5, поскольку длинные молекулярные цени в растворах неизбежно разрушаются [40, 41]. Однако стенки частицы вируса можно разрушить химически, что позволяет молекулам ДНК осаждаться на мембране, которая затем может быть высушена и изучена с помощью авторадиографии. Этот метод является, по-видимому, наиболее надежным методом определения молекулярного веса таких хрупких молекул. [c.34]

Поскольку вирусы могут быть перекристаллизованы тем же путем, что и типичные белки, многие исследователи рассматривают вирусные частицы как отдельные молекулы и вес этих частиц, определенный при помощи ультрацентрифугирования или электронной микроскопии, называют молекулярным весом. Однако частицы выделенного вируса имеют не совсем одинаковые размеры, и найденный молекулярный вес является средней величиной. Впрочем, вряд ли вообще мы имеем право называть вирусные частицы молекулами [130]. [c.400]

Найдено соотношение между [т]] и молекулярным весом в диапазоне от 10 до 4-10 при 21° С (0 — точка) [т]] = 4,6-10" М (в этилацетате) Показана возможность определения молекулярного веса и полидисперсности полимеров с помощью электронного микроскопа 3141 и акустическим методом Найдено, что молекулярный вес полиметилметакрилата в привитом сополимере целлюлозы с метилметакрилатом, полученным с церийаммонийнитратом, выше, чем молекулярный вес гомополимера 31 [c.619]

Выбор оптимальных условий работы и правильное приготовление препаратов позволяют получить в электронном микроскопе оптическое разрешение, равное приблизительно 20 А С помощью электронного микроскопа мон но непосредственно наблюдать и фотографировать отдельные молекулы белков, так как их минимальные размеры в большинстве случаев превышают 20 А. Молекулярный вес белка легко рассчитать, если известны 1) число белковых частиц (т. е. отдельных молекул) в данном поле зрения электронного микроскопа, 2) объем раствора, из которого были получены эти частицы, и 3) сухой вес белка в миллилитре исходного раствора. Условия (1) и (3) легко выполнимы (первое — путем подсчета числа частиц на электронной микрофотографии, третье — с помощью рассмотренных в этой главе аналитических методов). Объем, соответствующий данному полю зрения, можно рассчитать, добавляя к исходному раствору известное число частиц полистирольного латекса. Пусть, например, в электронном микроскопе иссдедуется раствор, содержащий 1 мг белка и 10 частиц латекса на 1 мл, и пусть в поле зрения обнаруживается 10 частиц латекса и 1000 частиц белка. Из простого расчета следует, что каждая белковая частица должна весить приблизительно 10 г, т. е. что молекулярный вес белка в Дальтонах составляет около 6 10 . При определении молекулярного веса с помощью электронного микроскопа необходимо производить статистическую обработку данных из нескольких независимых измерений. [c.61]

Благодаря наличию способов варьирования размеров частиц кремнезема в золях (глава V, раздел 4,е), стало возможным получать гели с более разнообразными свойствами, чем до этого времени, и предопределять величину их поверхности. Например, золи кремнезема, приготовленные по методу Бехтолда и Снайдера [49], могут быть превращены в гели путем понижения pH примерно до 5,5 при добавлении небольшого количества кислоты для нейтрализации щелочи, которая присутствует в золях в качестве стабилизирующего агента. Александер и Айлер [50] показали, что если такой золь подкислить и высушить, то поверхность полученного при этом порошка геля соответствует поверхности, рассчитанной из диаметра частиц золя другими методами, как, например, при помощи электронного микроскопа или из молекулярного веса, определенного методом рассеяния света. [c.138]

Сведения, полученные с помош,ью электронного микроскопа, можно значительно расширить с помощью рентгеноструктурного анализа кристаллов или псевдокристаллов вирусов, позволяющего получать количественные данные относительно внутренней структуры вирусов. Так, например, благодаря методу рентгеноструктурного анализа была установлена топография субъединиц и капсо-меров многих вирусов [67, 124, 272]. В связи с тем, что аппаратура и методы, применяемые при рентгеноструктурном анализе, а также интерпретация полученных данных слишком сложны и дорогостоящи для обычных вирусологических и биохимических лабораторий, мы не даем здесь более подробного описания этого метода. То же самое относится к методу светорассеяния как методу определения веса частиц или молекулярного веса. Применению этих методов при изучении вирусов посвящен ряд великолепных обзоров [124, 409]. [c.40]

В 1965 г. появилась работа Мюленталера [45г], в которой при помощи электронной микроскопии, изучения дифракции Х-лучей и определения молекулярных весов получены новые данные. В нативных крахмальных зернах полиглюкозидные цепи амилозы и амилопектина образуют спирали с тремя глюкозными остатками на оборот спирали. В зерновых крахмалах молекулы могут достигать длины от 0,35 до 0,7 (д, тогда как толщина слоев крахмальных зерен — 0,1 ц. Эффекты, видимые в поляризационном микроскопе, приводят к заключению, что молекулы расположены радиально (этот факт был известен ранее). [c.182]

Для определения молекулярного веса применялись и другие методы дитиндализм [302], измерения с помощью электронного микроскопа [360], определение числа конечных групп с помощью радиоактивной серы [335]. Были определены размер и форма молекул синтетического каучука буна с помощью вискозиметрических и осмометрических измерений, желатинирования, дробного осаждения и окислительного расщепления [294]. [c.109]

ООО—500 ООО, а диаметр мицелл, определенный при помощи утральцентрифуги и электронного микроскопа, находится в пределах 100—300 А (10—30 нм), что эквивалентно молекулярному весу 3,7-103—10 Последнее позволило сформулировать гипотезу о макроструктуре битумного материала, строении агрегатов, ячеек и комплексов мицелл в подтверждение того, что битум представляет собой раствор асфальтенов и смол в ароматических соединениях. [c.37]