IPTGhuwa kompost mhux naturali bi grupp isopropyl u galactose. Il-formula molekulari tagħha hija C9H18O5S, b'piż molekulari relattiv ta '238.30. IPTG jinħall fl-ilma u għandu stabbiltà għolja. Fil-bijoloġija, IPTG jintuża prinċipalment bħala induttur u jista 'jikkaġuna - L-attività ta' galactosidase. IPTG (isopropyl) - D-thiogalactoside huwa reaġent tal-laboratorju użat komunement użat ħafna fl-oqsma tal-bijoloġija molekulari u l-inġinerija ġenetika. Huwa kompost sintetizzat artifiċjalment bi struttura simili għal-lattożju naturali, iżda bi proprjetajiet kimiċi differenti.
(Link tal-prodott 1:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/iptg-reagent-cas-367-93-1.html )
(Link tal-prodott 1:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/iptg-powder-cas-367-93-1.html )
1. Struttura molekulari:
Il-formula kimika ta 'IPTG hija C9H18O5S, CAS 367-93-1, u l-piż molekulari relattiv huwa 238.30 g/mol. L-istruttura tagħha hija konnessa minn grupp isopropyl ma - Il-pożizzjoni C1 ta 'D-thiogalactoside tifforma bond ester. Din l-istruttura tippermetti lill-IPTG biex jissimula l-effett ta 'induzzjoni ta' lactose fuq lactase.
L-istruttura molekulari tagħha tikkonsisti prinċipalment fil-partijiet li ġejjin:
Parti taz-zokkor: Il-parti taz-zokkor ta 'IPTG hija - D-galactose, simili għal thiogalactose, hija wkoll rikonoxxuta mill-galactosidase ta' Escherichia coli.
Thiogalactosyl moety: B'differenza mill-galactose ordinarju, il-frattal galactosyl ta 'IPTG huwa sostitwit b'atomi tal-kubrit, li jippermetti li IPTG jiġi modifikat kimikament minn E. coli - Galactosidase jirrikonoxxi u jservi bħala s-sottostrat tiegħu.
Grupp isopropyl: Il-parti l-oħra ta 'IPTG hija grupp isopropyl, li jnaqqas is-solubilità ta' IPTG fl-ilma u jiffaċilita l-permeazzjoni tiegħu fil-kultura taċ-ċelluli.
F'termini ta 'struttura molekulari, is-sottostrat ta' IPTG u galactosidase - D-galactoside (G1P) huwa simili, ħlief li atomu tal-kubrit huwa miżjud mal-porzjon tal-galactoside. Meta l-IPTG jittieħed miċ-ċelloli, jista' jaġixxi bħala - Is-sottostrat tal-galactosidase, li jinqasam fi gruppi thiogalactose u isopropyl taħt l-azzjoni tal-enzima - - D-glucose. L-enerġija rilaxxata minn dan il-proċess tista 'tintuża biex jiġu sintetizzati proteini barranin espressi.
Minbarra l-karatteristiċi tal-istruttura molekulari tiegħu, IPTG għandu wkoll diversi vantaġġi li jagħmluha induttur użat b'mod komuni. L-ewwelnett, is-solubilità fl-ilma tagħha hija relattivament tajba u tista 'tiġi miżjuda faċilment mal-medium tal-kultura. It-tieni nett, l-effett li jinduċi tiegħu fuq Escherichia coli huwa relattivament ħafif u ma jikkawżax wisq pressjoni fuq iċ-ċelloli, li huwa ta 'benefiċċju għall-estensjoni tal-ħajja taċ-ċelloli. Barra minn hekk, l-assorbiment u l-utilizzazzjoni ta 'IPTG fiċ-ċelloli huma relattivament mgħaġġla, li jistgħu jikkawżaw l-espressjoni tal-ġeni fil-ħin.
2. Solubilità:
IPTG huwa solidu kristallin bla kulur b'solubilità tajba fl-ilma. Jista 'jinħall malajr f'temperatura tal-kamra u jifforma soluzzjoni trasparenti. Barra minn hekk, IPTG jinħall ukoll f'xi solventi organiċi, bħal metanol, etanol u dimethyl sulfoxide.
3. Stabbiltà:
IPTG huwa relattivament stabbli taħt kundizzjonijiet sperimentali konvenzjonali u mhuwiex suxxettibbli għal dekompożizzjoni jew degradazzjoni. Jista 'jinħażen għal żmien twil mingħajr ma jitlef l-attività tiegħu. Madankollu, taħt temperatura għolja jew kundizzjonijiet aċidużi, IPTG jista 'jgħaddi minn reazzjonijiet ta' idroliżi, u jġiegħlu jitlef il-kapaċità tiegħu li jinduċi lactase.
4. Induzzjoni tal-lactase:
IPTG huwa induttur effettiv tal-lactase. Fil-biċċa l-kbira ta 'Escherichia coli, lactase hija enzima metabolika importanti użata biex tkisser il-lattożju fi glukożju u galattożju. L-IPTG għandu struttura simili għal-lattożju u jista 'jorbot mas-sit ta' induzzjoni tal-lactase u jattiva t-traskrizzjoni tiegħu. Dan jagħmel l-IPTG għodda importanti għall-istudju tar-regolamentazzjoni tal-espressjoni tal-ġeni u l-espressjoni tal-proteini.
Fil-batterji, l-operoni tal-lattożju huma sistema regolatorja importanti li tista 'tirregola l-metaboliżmu batterjali tal-lattożju. Meta l-glukożju jkun nieqes fiċ-ċelluli batterjali, l-operoni tal-lattożju jiġu indotti biex jissintetizzaw enzimi li kapaċi jkissru l-lattożju.
Kompożizzjoni tal-operoni tal-lattożju: L-operon tal-lattożju huwa magħmul minn tliet ġeni, jiġifieri lacZ, lacY, u lacA. Fost dawn, il-kodifikazzjoni lacZ - Galactosidase, lacY tikkodifika proteina tal-permeabilità, lacA tikkodifika acetyltransferase. Dawn it-tliet ġeni jaħdmu flimkien biex jippermettu lill-batterji jużaw il-lattożju.
Il-mekkaniżmu ta 'azzjoni ta' IPTG: Meta IPTG jeżisti, jista 'jinteraġixxi ma' - L-irbit ta 'galactosidase itejjeb l-attività ta' l-enżimi. Dan it-twaħħil jinkiseb permezz tal-interazzjoni bejn il-grupp tal-galactose fil-molekula IPTG u - Jinkiseb it-twaħħil taċ-ċentru attiv tal-galactosidase. Dan it-twaħħil iżid l-attività tal-enzima, u b'hekk jippromwovi t-tqassim tal-lattożju.
Proċess ta 'induzzjoni: F'ambjent nieqes mill-glukożju, il-ġeni lacY u lacA huma sintetizzati, iżda l-ammont ta' sintesi huwa relattivament żgħir. Meta jeżisti IPTG, jista' jinteraġixxi ma' - L-irbit tal-galactosidase itejjeb l-attività tal-enzima. Dan l-irbit jistimula t-traskrizzjoni tal-ġeni lacY u lacA, li jippermetti li l-batterji jissintetizzaw numru kbir ta 'proteini ta' permeabilità u acetyltransferases. Dawn l-enzimi jistgħu jippromwovu l-metaboliżmu batterjali tal-lattożju.
Fatturi li jinfluwenzaw: Il-konċentrazzjoni ta 'IPTG se taffettwa l-effett ta' induzzjoni. Konċentrazzjoni baxxa ta 'IPTG tista' tippromwovi - Is-sintesi ta 'galactosidase, iżda konċentrazzjonijiet għoljin ta' IPTG jista 'jkollhom effetti tossiċi fuq iċ-ċelloli. Barra minn hekk, l-effett ta 'induzzjoni ta' IPTG huwa wkoll influwenzat minn fatturi bħat-temperatura, il-valur tal-pH, u l-ħin tal-kultivazzjoni.
5. Non-tossiċità:
Meta mqabbel mal-lattożju, ir-rata metabolika ta 'IPTG fiċ-ċelloli hija aktar bil-mod, għalhekk għandha inqas impatt fuq it-tkabbir taċ-ċelluli u l-metaboliżmu. Dan jagħmel IPTG induttur użat komunement fil-laboratorju biex jikkontrolla l-espressjoni tal-ġeni fil-mira.
6. Applikazzjoni:
IPTG huwa applikat prinċipalment fl-aspetti li ġejjin:
-Espressjoni tal-proteini: Bl-użu ta 'indutturi IPTG, ir-rendiment ta' proteini fil-mira fis-sistema ta 'espressjoni ta' proteina rikombinanti tista 'tiġi kkontrollata. Jista 'jintuża biex jistudja proċessi bijoloġiċi bħall-funzjoni tal-proteini, l-interazzjoni u t-trasduzzjoni tas-sinjali. Pereżempju, permezz ta 'esperimenti ta' kristallizzazzjoni tal-proteini, jistgħu jiġu studjati l-istruttura u l-funzjoni tal-proteini; Permezz ta 'esperimenti ta' interazzjoni tal-proteini, tista 'tiġi studjata l-interazzjoni bejn il-proteini; Permezz ta 'esperimenti ta' trasduzzjoni tas-sinjali, jista 'jiġi studjat ir-rwol tal-proteini fit-trasduzzjoni tas-sinjali.
-Riċerka dwar ir-regolamentazzjoni tal-ġeni: IPTG jista 'jissimula l-mekkaniżmu ta' induzzjoni tal-lattożju fi ħdan iċ-ċelloli, u b'hekk jistudja netwerks ta 'regolamentazzjoni tal-ġeni u mogħdijiet ta' trasduzzjoni tas-sinjali. F'esperimenti ta 'regolamentazzjoni tal-espressjoni tal-ġeni, IPTG iservi bħala induttur u jista' jorbot mal-lac|prodotti f'operoni tal-lattożju, li jinduċu bidliet konformazzjonali u jikkawżaw lac|prodotti biex iħallu s-sit li jgħaqqad il-promotur, u b'hekk jattiva t-traskrizzjoni. Dan il-mekkaniżmu ta 'regolazzjoni tat-traskrizzjoni inducibbli jagħmel l-IPTG ikollu rwol importanti fir-regolamentazzjoni tal-espressjoni tal-ġeni. Billi tikkontrolla l-ħin taż-żieda u l-konċentrazzjoni ta 'IPTG, tista' tinkiseb regolazzjoni tal-espressjoni tal-proteina fil-mira.
-Riċerka tal-fattur tat-traskrizzjoni: IPTG jista 'jintuża biex jistudja l-interazzjoni bejn il-fatturi tat-traskrizzjoni u l-ġeni fil-mira tagħhom, kif ukoll il-mekkaniżmi ta' regolazzjoni funzjonali tal-fatturi tat-traskrizzjoni. Billi tgħaqqad mar-replikatur ta 'lactase, IPTG jista' jissimula l-proċess regolatorju ta 'lactose fuq lactase, u b'hekk jikkontrolla l-espressjoni tal-ġeni. Dan il-mekkaniżmu ta 'induzzjoni jista' jiġi applikat għar-riċerka tal-fattur tat-traskrizzjoni biex jesplora r-rwol regolatorju tal-fatturi tat-traskrizzjoni fuq traskrizzjoni tal-ġeni speċifiċi. Pereżempju, vettur ta 'espressjoni li fih fattur ta' traskrizzjoni fil-mira jista 'jiġi mibni u integrat ma' promoturi xierqa u elementi regolatorji fil-vettur ta 'espressjoni, segwit biż-żieda ta' IPTG biex jinduċi l-espressjoni tal-fattur ta 'traskrizzjoni fil-mira.
IPTG huwa reaġent tal-laboratorju użat b'mod komuni b'solubilità u stabbiltà tajba. Jista 'jinduċi l-espressjoni ta' lactase u huwa użat ħafna fl-oqsma tal-bijoloġija molekulari u l-inġinerija ġenetika. Bl-użu tal-IPTG, ir-riċerkaturi jistgħu jesploraw kwistjonijiet bijoloġiċi importanti bħal mekkaniżmi ta 'regolazzjoni tal-ġeni, espressjoni tal-proteini, u funzjoni tal-fattur tat-traskrizzjoni.