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美国斯坦福大学的生物工程团队设计出一种基因器件,可在个体活细胞中像晶体管一样起作用,从而将计算从机械和电子带入到生物学活细胞领域。研究团队在28日出版的《科学》杂志上详细描述了这种由遗传物质DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)制成的生物晶体管,并称之为“转录器”。 论文第一作者、生物工程博士后杰罗姆·博内特表示,与晶体管和电子器件相类似,转录器是对基因逻辑进行放大的关键组成部分。转录器的创建将允许工程师们在活细胞内进行计算和记录。当细胞暴露于某些外部刺激或环境因素,就能按需打开和关闭。 在电子设备中,晶体管控制电子沿着电路流动。同样地,在生物设备中,转录器控制特定蛋白——RNA聚合酶沿着DNA链的流动。研究团队已利用该转录器创建出电子工程中熟知的逻辑门。研究人员将这种以转录器为基础的逻辑门称为“布尔聚合酶逻辑”(BIL)门。 所有的现代计算机尽管存在外在差异,但都具有3个共同的基本功能:信息的存储、传输和逻辑运算。基于转录器的门单独并不能构成一台计算机,但它们是可在单个活细胞内运行的生物计算机的第三个、也是最后一个器件。 在生物环境中,逻辑的可能性像在电子学中一样是无限的。研究人员可测试一个给定细胞是否接触到任何数量的外部刺激,如葡萄糖和咖啡因的存在。BIL门将决定是否将这些信息进行存储,如此即可简单地识别出细胞是否与外部刺激接触。同样,在某些因素下,也可告诉细胞开始或停止繁殖。将BIL门与研究团队的生物学网络进行连接,就有可能实现从细胞到细胞的遗传信息交流,从而协调一组细胞的行为。 为了创建转录器和逻辑门,研究团队使用了经过仔细校准的酶组合,其能控制RNA聚合酶沿着DNA链的流动。DNA相当于电线,RNA聚合酶相当于电子。对6个基本逻辑门的设计和构建是基于2种丝氨酸重组酶的活性基础之上的。每个逻辑门由3个基因组成:2个为编码输入的基因,一个为输出基因,该基因含有不同的转录控制元件(启动子,终止子),而这些转录控制元件在其侧面上具有重组酶识别位点。 该转录器获得了介于生物学晶体管和半导体晶体管之间的一些类似重要功能:信号放大。聚合酶表达的微小变化,即可引起其他两个基因表达的很大变化。此一结果或将成为构建更大、更复杂基因电路的进身之阶。
由于工作需要,希望了解到有关胞内NADH(辅酶1)检测的方法,希望各位DX相助,谢谢.
大肠杆菌表达外源蛋白,在超声破碎的时候,用含有1%triton-X-100的PBS悬浮,然后超声的效果较好,1%triton-X-100的作用还是很明显的,对其他的一些细菌同样起作用,比如链霉菌。 细菌沉淀直接加样品1buffer,再加5ul的巯基乙醇,混匀,离心,煮沸10min,直接上样,染色脱色步骤如下:将胶放入适量的染色液微波炉里加热1min(下次适当补点醋酸即可),将染色液换成大量的水(自来水即可)在微波炉煮10min 就可以。 在表达重组蛋白后超声波破碎细胞,采用冰浴,400w,破2s停1s,但是不一会就产生大量泡沫,影响了破碎功率,pbs和tris缓冲液都是这样,最后都是破碎不完全,而我的目的蛋白就在这些未破碎的细胞中。1*会产生气泡是因为你的探头位置没放好。探头一定要接近底部,约1cm(我一般是距底部0.5mm)。功率根据仪器不同会有所不同,但你可以观察液面,有波动但不要太剧烈就好。2*破3S停10S,破个二三十次看看。 3*变幅杆位置摆放也要注意,听声音如果不对的话就要及时调整。另外可以从菌浓度方面考虑。 在破碎时试着加大体积,强度最好不要超过60%. 4*尝试超8s停8s,对有些菌体蛋白来说,你的方法很难散热,导致蛋白变性产生气泡,最好停顿时间稍长一些,这种情况多见于包涵体形式的蛋白。链霉菌(放线菌)超声破碎的,用的方法条件是什么?前处理一般就是配置成一定浓度的菌悬液。使用超声破碎时采用的具体条件是:(1)取细菌的24 h培养液于5 000 r/min 下离心5 min收集菌体.(2)用pH 7.5的Na2HPO -NaH2PO 缓冲液洗涤3次,再用该缓冲液将菌体配成1:3的菌悬液.置于40 mL大塑料试管内.(3)将大塑料试管置于冰浴中,采用超声波破碎(功率200 W,1/2”探头,破碎30 s,间歇30 S).(4)破碎液于12 000 r/min下高速冷冻离心30 min,收集细胞碎片和上清夜. 超声破菌流程与 上述基本一致,就是洗涤菌体也可以用预冷的生理盐水或pH8的Tris-HCl,洗涤一次就可以。另外,超声剂量随样品量、菌体改变比较大,功率可以到400-600w,超5s,停5s,冰浴,要加终浓度1 mM的PMSF。为确定合适的超声强度和次数,有必要随时镜检观察菌体是否完全破碎。 放线菌属于原核生物系统进化树上的(G+C)摩尔百分含量(mol%)高的革兰氏阳性菌(Eubacteria)分枝类群,它虽然具有原核生物特有的分子生物学特性,但在其不同类群中,细胞壁的化学组分变化很大。 在做大肠杆菌超声时,采用的是400W,超5停5的方法,效果不错,但是用在链霉菌上,似乎没什么效果。会不会就是由于细胞壁组成差异造成的呢,因为大肠杆菌式属于革兰氏阴性菌的。 再有镜检是检验破碎效果,但是细胞破碎程度和我需要的酶获得之间有正比关系吗?破碎时间长也会影响到酶的活性。所以想问问anaisai战友,你提供的“功率200 W,1/2”探头,破碎30 s,间歇30 S”的条件好像是用于破碎链霉菌孢子的,也可以用于发酵离心后的菌泥吗?如果可以,你破碎的全程时间大概是多少呢? 如果你需要的是胞内酶,细胞破碎程度和需要的酶获得之间基本上有正比关系。破碎时间长的确会影响到酶的活性。这就需要在最佳的破碎时间和酶活性之间做出判断,最直接的办法是先绘制相关曲线(酶活性和时间的关系曲线)。 实验中,破碎的是棒状杆菌(也是很难破壁的G+菌),破碎时间控制在30min左右,酶活较好。