Методы фракционирования клеточных компонентов

МЕТОДЫ ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ КЛЕТОЧНЫХ КОМПОНЕНТОВ [c.249]

Изучение клеточной организации и попытки установить связь между структурой и функцией на различных иерархических уровнях — от простых молекул до макромолекул и таких агрегатов, как мембраны или частицы, до субклеточных единиц и, наконец, клеток — все это составляет одну из самых увлекательных и перспективных областей исследования в современной биологии. Для биохимика и цитолога выяснение химического значения различных сложных структурных элементов, обнаруженных в клетке, важно не только само по себе оно является необходимой ступенью любого исследования, направленного на то, чтобы понять, как происходит синтез, распад и взаимодействие этих элементов. Мы начинаем догадываться, что именно в этих сложных структурах скрыт секрет механизмов, с помощью которых осуществляется регуляция клеточных процессов как в пространстве, так и во времени. Этот секрет, возможно, заключается, по крайней мере отчасти, в том, что различные клеточные компоненты — главным образом ферменты, а также их субстраты и модификаторы (активаторы и ингибиторы) — находятся в разных отсеках клетки и потому не всегда доступны друг для друга. Из сказанного вытекает два вывода, подтвержденных в последнее время многочисленными экспериментальными данными 1) в клетке существует четкое распределение некоторых ключевых компонентов, особенно ферментов они локализуются в (или на) определенных клеточных структурах, представляющих собой микроскопические внутриклеточные органы, так называемых органеллах 2) эти структуры, а вместе с ними и соответствующие клеточные компоненты можно выделить с помощью подходящих мягких методов разрушения клеток (гомогенизация) и последующего фракционирования. [c.239]

Разработаны методы выделения ядерной ДНК из каллуса, листьев, протопластов и отдельных клеток. В каждой лаборатории используют определенные варианты методик, которые обычно -подразумевают разрушение свежего растительного материала, удаление неразрушенной ткани фильтрованием, фракционирование клеточных компонентов дифференциальным центрифугированием, обработку ядер ДНКазой, лизис, депротеинизацию и последующую очистку нуклеиновых кислот в градиенте плотности s l/БЭ [6, 16]. В данном разделе изложены методики, которые можно взять за основу при разработке способов выделения ядерной ДНК из различного растительного материала. Кроме того, ядра, выделенные, как указано ниже, могут исполь- [c.254]

Биохимический анализ часто сопряжен с разрущением тонкой структуры клеток. Однако в настоящее время разработаны методы мягкого фракционирования клеточного содержимого, целью которых является сохранение функции различных клеточных компонентов. Подобно тому как ткань можно разделить на составляющие клетки различных типов, клетки можно разделить на ее функциональные органеллы и макромолекулы. В этом разделе мы сосредоточим внимание на методах, позволяющих проводить очистку органелл и белков Родственные методы мечения макромолекул радиоизотопами и антителами, равно как и чрезвычайно эффективные методы анализа ДНК и функции генов, обсуждаются в последующих разделах. [c.208]

Последовательность событий, приводящих к фиксации азота, во многом еще не ясна. Важнейшим шагом вперед на пути познания механизма фиксации азота явилась разработка метода получения азотфиксирующих бесклеточных препаратов из различных организмов. Благодаря этому стали возможными фракционирование, очистка и в конечном счете идентификация тех клеточных компонентов, которые участвуют в фиксации азота. [c.421]

Однако существенные сдвиги в изучении биологии нуклеиновых кислот произошли лишь в 40-х годах. Использование новых методов цитохимии и фракционирования клеточного содержимога позволило установить, что ДНК и РНК являются нормальными компонентами всех клеток — как растительных, так и животных, причем ДНК локализована в ядре, а РНК встречается и в цитоплазме [10, 11, 12, 13, 14, 18]. Более того, подобного рода исследования доказали, что в интерфазе и при митозе в ядре ДНК сосредоточена, по-видимому, в хромосомах. Последнее наблюдение- [c.12]

При изучении рибосом и других компонентов клетки применяются разнообразные биохимические методы. Один из самых главных основан на фракционировании клеток. Основные этапы этой процедуры показаны на рис. 4.6. По своей идее она очень проста клетки размалываются и превращаются в суспензию в определенной среде, образуя нечто вроде супа, который затем переливают в пробирку и центрифугируют с возрастающей скоростью. Разные клеточные элементы образуют осадок, который затем подвергают биохимическому анализу. В нервных клетках [c.86]

Фракционирование гомогенатов. Из гомогената можно выделить субклеточные частицы, как надмолекулярные (клеточные органеллы), так и отдельные соединения (ферменты и другие белки, нуклеиновые кислоты, метаболиты) (см. рис. 6.8). Например, с помощью дифференциального центрифугирования можно получить фракции ядер, митохондрий, микросом (микросомы — это фрагменты эндоплазматического ретикулума). Эти органеллы различаются размерами и плотностью и поэтому осаждаются при разных скоростях центрифугирования. После осаждения микросом в надосадочной жидкости остаются растворимые компоненты клетки — растворимые белки, метаболиты. Каждую из этих фракций можно разными методами фракционировать дальше, выделяя составляющие их компоненты. Из выделенных компонентов можно реконструировать биохимические [c.195]

Мереуэзер [55], анализируя 156 литературных источников, опубликованных с 1866 по 1956 г., пытался систематизировать материал в зависимости от применяемых различных воздействий на лигнифицированную клеточную стенку, вызывающих фракционирование химических компонентов и выделение ЛУК. Важным доказательством за илп против химической связи между лигнином и остальными компонентами, ио его мнению, является, в первую очередь, ответ на вопрос можно ли отделить компоненты друг от друга физическими методами, такими, как растворение, ие вызывающими химических изменений Рассмотренные [55] работы Брауна, Грона, Беркмана, Харриса, Чудакова и других показали, что из древесины без химических изменений компонентов можно выделить лишь незначительную часть лигнина. [c.163]

Методы, собранные в этих двух книгах, весьма разнообразны и охватывают почти все стороны исследований этой важнейшей грунны соединений. Здесь можно найти методы выделения и анализа отдельных компонентов нуклеиновых кислот (пуриновых и пиримидиновых оснований, нуклеозидов и нуклеотидов), методы выделения, разделения и анализа олигонуклеотидов, изолирования отдельных клеточных органелл, выделения и фракционирования нуклеиновых кислот (ДНК и РНК), а также изолирования их суммарной фракции для различного рода исследований, способы идентификации нуклеиновых кислот, методу. модификации их молекул, методы изучения их синтеза как in vivo, так и in vitro, методы изучения нуклеиновых кислот в связи с процессом биосинтеза белка и, наконец, методы изучения биологических свойств нуклеи1говых кислот, в том числе их иммунологических свойств. [c.5]

Для многих исследований можно подобрать такой предшественник, который будет весьма специфичным ддя определенного класса макромолекул (например, лейцин для белка). В таких случаях меченые молекулы можно определить по их радиоактивности в присутствии других немеченых веществ. Однако для изучения различных вопросов метаболизма желательно использовать неспецифический предшественник, который будет включаться в пуклеиновые кислоты, белки и другие клеточные компоненты и метить их. В этом случае необходимо отделять и очищать каждый класс изучаемых молекул. Обзор методов химического фракционирования различных биополимеров приведен в ряде работ [2, 3]. Первая попытка использовать фильтры для улучшения фракционирования была сделана при разделении радиоактивности разных биополимеров после включения в них 1-С -глицина. Однако в этом случае полученные фракции нуклеиновых кислот были загрязнены пептидами, которые требовалось удалять [4]. [c.138]

Процессы, характерные для целой клетки, протекают в отдельных клеточных частицах и органеллах, которые для анализа выделяют из клетки с помощью фракционирования. Этот процесс обычно состоит из двух этапов (разд. 1.10.3) сначала клетки разрушают, а затем из образовавшейся суспензии методом центрифугирования (гл. 2) выделяют нужные частицы и органеллы. Дальнейшее разделение индивидуальных компонентов клеточных частиц и органелл и изучение их свойств проводят с помощью центрифугирования (гл. 2), хроматографии (гл. 3) или электрофореза (гл. 4). Для. определения состава, механизма действия и функций клеточных компонентов пользуются сложными количественными и качественными аналитическими методами. На атомном и молекулярном уровнях применяют целый ряд спектральных методов (гл. 5) механизм действия клеточных частиц и внутриклеточные взаимодействия изучают, используя одновременно несколько аналитических методов, таких, как спектроскопия (гл. 5) и радиоизотопные методы (гл. 6), потенциометрия, полярография (гл. 7) и манометрия (гл. 8). [c.18]

Ранее обсуждался пример многократной очистки рестриктазы E oR I после проведения стадии удаления нуклеиновых кислот при помощи ПЭИ [48, 263]. Скорее всего такая эффективность данной стадии в отношении очистки целевого фермента является исключением. Учитывая то, что фракционированию подвергается сложная смесь клеточных компонентов, содержащихся в грубых экстрактах, а используемые методы не являются избирательными, следует предположить, что в большинстве случаев достигается только эффективное удаление нуклеиновых кислот без сколько-нибудь значительной очистки рестриктаз. Поэтому те немногочисленные примеры работ, в которых приведены количественные данные относительно степени очистки рестриктаз обсуждаемыми способами [13, 127], не противоречащие выше указанному предположению, думается являются типичными. [c.148]

Основные научные работы — в области биохимии нуклеиновых кислот. До 1964 занимался синтезом физиологически активных гетероциклических соединений пиримидинового ряда. Разработал твердофазный метод химического фракционирования транспортных рибонуклеиновых кислот на полиакрил-гидразидных сорбентах. Создал комплекс методов ультрамикро-биохимического анализа, позволяющий проводить исследование нуклеиновых кислот, белков и ферментов в масштабе отдельной клетки. Занимался изучением транспорта нуклеиновых кислот на модели гигантской одноклеточной водоросли — ацетобулярии и показал, что транспорт кислот не коррелирует с полярным ростом клетки (1973—1974), Осуществил сборку жизнеспособной клетки из отдельных компонентов — цитоплазмы, ядра и клеточной стенки, С 1974 занимается синтезом химических эквивалентов структурных генов белков и их встройкой а [c.613]

Не вызывает сомнений высокая эффективность полиэтилен-иминового метода в отношении высаждения нуклеиновых кислот. Однако, отмечены случаи, когда проведение такой процедуры не гарантирует последующей сорбции бесклеточног экстракта на ионитах из-за присутствия в них каких-то не-идентифицированных интерферирующих этому процессу клеточных растворимых компонентов [43]. Выходом из создавшейся ситуации оказалось использование вместо ПЭИ стрептомицин-сульфата или хроматографическое фракционирование грубых экстрактов на ДЭАЭц [43]. [c.147]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология