IPTGyn gyfansoddyn annaturiol gyda grŵp isopropyl a galactos. Ei fformiwla moleciwlaidd yw C9H18O5S, gyda phwysau moleciwlaidd cymharol o 238.30. Mae IPTG yn hydawdd mewn dŵr ac mae ganddo sefydlogrwydd uchel. Mewn bioleg, defnyddir IPTG yn bennaf fel inducer a gall gymell - Gweithgaredd galactosidase. IPTG (isopropyl) - Mae D-thiogalactoside yn adweithydd labordy a ddefnyddir yn gyffredin a ddefnyddir yn eang ym meysydd bioleg moleciwlaidd a pheirianneg genetig. Mae'n gyfansoddyn wedi'i syntheseiddio'n artiffisial gyda strwythur tebyg i lactos naturiol, ond gyda gwahanol briodweddau cemegol.
(Dolen cynnyrch 1:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/iptg-reagent-cas-367-93-1.html )
(Dolen cynnyrch 1:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/iptg-powder-cas-367-93-1}.html )
1. Strwythur moleciwlaidd:
Fformiwla gemegol IPTG yw C9H18O5S, CAS 367-93-1, a'r pwysau moleciwlaidd cymharol yw 238.30 g/mol. Mae ei strwythur wedi'i gysylltu gan grŵp isopropyl i - Mae safle C1 D-thiogalactosid yn ffurfio bond ester. Mae'r strwythur hwn yn galluogi IPTG i efelychu effaith ymsefydlu lactos ar lactas.
Mae ei strwythur moleciwlaidd yn bennaf yn cynnwys y rhannau canlynol:
Rhan siwgr: Rhan siwgr IPTG yw - mae D-galactose, sy'n debyg i thiogalactose, hefyd yn cael ei gydnabod gan galactosidase Escherichia coli.
Lleithder thiolacactosyl: Yn wahanol i galactos cyffredin, mae atomau sylffwr yn disodli'r moiety galactosyl o IPTG, sy'n caniatáu i IPTG gael ei addasu'n gemegol gan E. coli - mae Galactosidase yn cydnabod ac yn gwasanaethu fel ei swbstrad.
Grŵp isopropyl: Mae rhan arall IPTG yn grŵp isopropyl, sy'n lleihau hydoddedd IPTG mewn dŵr ac yn hwyluso ei dreiddiad mewn diwylliant celloedd.
O ran strwythur moleciwlaidd, mae swbstrad IPTG a galactosidase - D-galactosid (G1P) yn debyg, ac eithrio bod atom sylffwr yn cael ei ychwanegu at y gyfran galactosidas. Pan fydd celloedd yn cymryd IPTG, gall weithredu fel - Is-haen galactosidase, sy'n hollti i grwpiau thiogalactos ac isopropyl o dan weithred yr ensym - - D-glwcos. Gellir defnyddio'r egni a ryddheir gan y broses hon i syntheseiddio proteinau tramor a fynegir.
Yn ogystal â'i nodweddion strwythur moleciwlaidd, mae gan IPTG hefyd nifer o fanteision sy'n ei gwneud yn inducer a ddefnyddir yn gyffredin. Yn gyntaf, mae ei hydoddedd dŵr yn gymharol dda a gellir ei ychwanegu'n hawdd at y cyfrwng diwylliant. Yn ail, mae ei effaith ysgogi ar Escherichia coli yn gymharol ysgafn ac nid yw'n achosi gormod o bwysau ar gelloedd, sy'n fuddiol ar gyfer ymestyn oes celloedd. Yn ogystal, mae'r defnydd a'r defnydd o IPTG mewn celloedd yn gymharol gyflym, a all ysgogi mynegiant genynnau mewn modd amserol
2. Hydoddedd:
Mae IPTG yn solid crisialog di-liw gyda hydoddedd da mewn dŵr. Gall hydoddi'n gyflym ar dymheredd ystafell a ffurfio datrysiad tryloyw. Yn ogystal, mae IPTG hefyd yn hydawdd mewn rhai toddyddion organig, megis methanol, ethanol, a dimethyl sulfoxide.
3. Sefydlogrwydd:
Mae IPTG yn gymharol sefydlog o dan amodau arbrofol confensiynol ac nid yw'n dueddol o ddadelfennu na diraddio. Gellir ei storio am amser hir heb golli ei weithgaredd. Fodd bynnag, o dan amodau tymheredd uchel neu asidig, gall IPTG gael adweithiau hydrolysis, gan achosi iddo golli ei allu i gymell lactas.
4. Cymell lactase:
Mae IPTG yn ysgogydd lactas effeithiol. Yn y rhan fwyaf o Escherichia coli, mae lactase yn ensym metabolig pwysig a ddefnyddir i dorri i lawr lactos yn glwcos a galactos. Mae gan IPTG strwythur tebyg i lactos a gall rwymo i safle sefydlu lactas ac actifadu ei drawsgrifiad. Mae hyn yn gwneud IPTG yn arf pwysig ar gyfer astudio rheoleiddio mynegiant genynnau a mynegiant protein.
Mewn bacteria, mae operonau lactos yn system reoleiddio bwysig a all reoleiddio metaboledd bacterol lactos. Pan fo glwcos yn brin mewn celloedd bacteriol, mae operonau lactos yn cael eu cymell i syntheseiddio ensymau sy'n gallu dadelfennu lactos.
Cyfansoddiad operonau lactos: Mae'r operon lactos yn cynnwys tri genyn, sef lacZ, lacY, a lacA. Yn eu plith, amgodio lacZ - Galactosidase, lacY amgodio protein athreiddedd, lacA amgodio acetyltransferase. Mae'r tri genyn hyn yn gweithio gyda'i gilydd i alluogi bacteria i ddefnyddio lactos.
Mecanwaith gweithredu IPTG: Pan fydd IPTG yn bodoli, gall ryngweithio â - Mae rhwymo galactosidase yn gwella gweithgaredd ensymau. Cyflawnir y rhwymiad hwn trwy ryngweithio rhwng y grŵp galactos yn y moleciwl IPTG a - Cyflawnir rhwymiad canol gweithredol galactosidase. Mae'r rhwymiad hwn yn cynyddu gweithgaredd yr ensym, a thrwy hynny'n hybu dadelfeniad lactos.
Proses sefydlu: Mewn amgylchedd lle mae diffyg glwcos, mae genynnau lacY a lacA yn cael eu syntheseiddio, ond mae swm y synthesis yn gymharol fach. Pan fydd IPTG yn bodoli, gall ryngweithio â - Mae rhwymo galactosidase yn gwella gweithgaredd ensymau. Mae'r rhwymiad hwn yn ysgogi trawsgrifio genynnau lacY a lacA, gan ganiatáu i facteria syntheseiddio nifer fawr o broteinau athreiddedd ac acetyltransferases. Gall yr ensymau hyn hyrwyddo metaboledd bacteriol lactos.
Ffactorau sy'n dylanwadu: Bydd crynodiad IPTG yn effeithio ar yr effaith sefydlu. Gall crynodiad isel o IPTG hyrwyddo - Gall synthesis galactosidase, ond crynodiadau uchel o IPTG gael effeithiau gwenwynig ar gelloedd. Yn ogystal, mae effaith sefydlu IPTG hefyd yn cael ei ddylanwadu gan ffactorau megis tymheredd, gwerth pH, ac amser tyfu.
5. diwenwyn:
O'i gymharu â lactos, mae cyfradd metabolig IPTG mewn celloedd yn arafach, felly mae'n cael llai o effaith ar dwf celloedd a metaboledd. Mae hyn yn gwneud IPTG yn inducer a ddefnyddir yn gyffredin yn y labordy i reoli mynegiant genynnau targed.
6. Cais:
Mae IPTG yn cael ei gymhwyso'n bennaf yn yr agweddau canlynol:
-Mynegiant protein: Trwy ddefnyddio inducers IPTG, gellir rheoli cynnyrch proteinau targed yn y system mynegiant protein ailgyfunol. Gellir ei ddefnyddio i astudio prosesau biolegol megis swyddogaeth protein, rhyngweithio, a thrawsgludiad signal. Er enghraifft, trwy arbrofion crisialu protein, gellir astudio strwythur a swyddogaeth proteinau; Trwy arbrofion rhyngweithio protein, gellir astudio'r rhyngweithio rhwng proteinau; Trwy arbrofion trawsgludo signal, gellir astudio rôl proteinau mewn trawsgludiad signal.
-Ymchwil rheoleiddio genynnau: Gall IPTG efelychu'r mecanwaith sefydlu lactos o fewn celloedd, a thrwy hynny astudio rhwydweithiau rheoleiddio genynnau a llwybrau trawsgludo signal. Mewn arbrofion rheoleiddio mynegiant genynnau, mae IPTG yn gweithredu fel inducer a gall rwymo i lac|cynhyrchion mewn operonau lactos, gan achosi newidiadau cydffurfiad ac achosi lac|cynhyrchion i adael safle rhwymo'r hyrwyddwr, a thrwy hynny ysgogi trawsgrifio. Mae'r mecanwaith rheoleiddio trawsgrifio anwythol hwn yn gwneud i IPTG chwarae rhan bwysig mewn rheoleiddio mynegiant genynnau. Trwy reoli amser adio a chrynodiad IPTG, gellir rheoleiddio mynegiant protein targed.
-Ymchwil ffactor trawsgrifio: Gellir defnyddio IPTG i astudio'r rhyngweithio rhwng ffactorau trawsgrifio a'u genynnau targed, yn ogystal â mecanweithiau rheoleiddio swyddogaethol ffactorau trawsgrifio. Trwy gyfuno ag atgynhyrchydd lactas, gall IPTG efelychu'r broses reoleiddio o lactos ar lactas, a thrwy hynny reoli mynegiant genynnau. Gellir cymhwyso'r mecanwaith sefydlu hwn i ymchwil ffactor trawsgrifio i archwilio rôl reoleiddiol ffactorau trawsgrifio ar drawsgrifio genynnau penodol. Er enghraifft, gellir adeiladu fector mynegiant sy'n cynnwys ffactor trawsgrifio targed a'i integreiddio â hyrwyddwyr priodol ac elfennau rheoleiddiol i'r fector mynegiant, ac yna ychwanegu IPTG i ysgogi mynegiant y ffactor trawsgrifio targed.
Mae IPTG yn adweithydd labordy a ddefnyddir yn gyffredin gyda hydoddedd a sefydlogrwydd da. Gall ysgogi mynegiant lactas ac fe'i defnyddir yn helaeth ym meysydd bioleg foleciwlaidd a pheirianneg enetig. Trwy ddefnyddio IPTG, gall ymchwilwyr archwilio materion biolegol pwysig megis mecanweithiau rheoleiddio genynnau, mynegiant protein, a swyddogaeth ffactor trawsgrifio.