Кіріспе

ДНК немесе РНК қолданылатын әдістер ақуыздарды зерттеуге арналған техникалар болып табылады. Ақуыздарды зерттеудің эксперименталды әдістері бар (мысалы, ақуыздарды анықтау, ақуыздарды оқшаулау және тазарту, сондай-ақ ақуыздардың құрылымын және функциясын сипаттау, көбінесе ақуызды алдымен тазарту қажеттілігін тудырады). Есептеу әдістері әдетте ақуыздарды талдау үшін компьютерлік бағдарламаларды пайдаланады. Дегенмен, көптеген эксперименталды әдістер (мысалы, массалық спектрометрия) шикі деректерді есептеулік талдауды талап етеді.

Генетикалық әдістер

Ақуыздарды эксперименттік талдау көбінесе олардың экспрессиясы мен тазартылуын қажет етеді. Экспрессия қызығушылық тудыратын ақуызды кодтайтын ДНК-ны манипуляциялау арқылы жүзеге асырылады. Сондықтан ақуызды талдау әдетте ДНК әдістерін, әсіресе клондауды талап етеді. Генетикалық әдістердің мысалдары: концептуалды трансляция, сайтқа бағытталған мутагенез, фузиялық ақуызды пайдалану және ауру күйімен аллельді сәйкестендіру. Кейбір ақуыздар тікелей анықталған емес, бірақ белгілі мРНК тізбектерінен кодондарды концептуалды трансляция деп аталатын әдіс арқылы аминқышқылдарына аудару арқылы. (Генетикалық кодты қараңыз.) Сайтқа бағытталған мутагенез ақуыз құрылымын өзгертетін мутацияларды таңдап енгізеді. Ақуыздың бөліктерінің функциясын осы өзгерістердің нәтижесіндегі фенотиптегі өзгерістерді зерттеу арқылы жақсырақ түсінуге болады. Фузиялық ақуыздар His белгісі сияқты ақуыздық тагтерді енгізу арқылы жасалады, бұл іздеуді жеңілдететін өзгертілген ақуызға әкеледі. Мысалы, GFP Snf2H – жасыл флуоресцентті ақуызға байланысқан ақуыз, нәтижесінде гибридтік ақуыз пайда болады. ДНК аллельдерін талдау арқылы олардың ауру жағдайларымен байланысты екені анықталуы мүмкін, мысалы, LOD есептеулерінде.

Тіндерден ақуыздарды алу

Қатты клеткадан тыс матрицалары бар тіндерден (мысалы, биопсия үлгілері, веналық тіндер, шеміршек, тері) ақуыздарды алу зертхана жағдайында сұйық азотпен соққыға түсіріп ұнтақтау арқылы жүзеге асырылады. Үлгілер сұйық азотта мұздатылады, содан кейін соққыға немесе механикалық ұнтақтауға ұшыратылады. Осы температурадағы су өте қатайғандықтан, үлгілер көбінесе ұсақ сынықтарға дейін ыдырайды, оларды кейін ақуызды алу үшін ерітуге болады. Бұл мақсат үшін тот баспайтын болаттан жасалған тіндерді ұнтақтағыш құрылғылар қолданылады. Осы құрылғылардың артықшылықтары – шағын, құнды үлгілерден ақуызды жоғары деңгейде алу мүмкіндігі, ал кемшіліктері – аз деңгейдегі қиылысқан ластану қаупі.

Белоктарды анықтау

Протеин макромолекулаларының салыстырмалы түрде кішкентай өлшемі белгісіз протеин үлгілерін анықтау және оларды сандық бағалауды айқайықтап қиындатады. Процесті жеңілдету үшін протеиннің мөлшерін анықтаудың бірнеше сенімді әдістері жасалған. Осы әдістерге Варбург-Кристиан әдісі, Лоури әдісі және Брэдфорд әдісі жатады (олардың барлығы макромолекулалардың сіңіру қасиеттеріне негізделген). Брэдфорд әдісі протеинмен байланысатын бояуды пайдаланады. Көбінесе Кумассидің жарқыраған көк G 250 бояуы қолданылады. Бояу протеинсіз қызыл түсті, ал протеинмен байланысқаннан кейін көк түске өтеді. Бояу-протеин кешені 595 нанометр толқын ұзындығында жарықты ең көп сіңіреді және 1-ден 60 микрограммаға дейінгі мөлшердегі үлгілерге сезімтал. Лоури және Варбург-Кристиан әдістерінен айырмашылығы, Брэдфорд әдісі протеиндердегі триптофан және тирозин мөлшеріне тәуелді емес, бұл әдістің теориялық тұрғыдан дәл болуына мүмкіндік береді. Лоури әдісі биурет әдісіне ұқсас, бірақ ол сандық бағалау үшін дәлірек Фолин реагентін қолданады. Фолин реагенті тек қышқыл ортада тұрақты болады және әдіс нәтижелері зерттелетін протеиндегі триптофан және тирозин мөлшеріне байланысты бұрмалануы мүмкін. Фолин реагенті триптофан және тирозинмен байланысады, яғни осы екі аминқышқылының концентрациясы әдістің сезімталдығына әсер етеді. Бұл әдіс Брэдфорд әдісіне ұқсас концентрация диапазонында сезімтал, бірақ аздап көбірек протеин қажет. Варбург-Кристиан әдісі протеиндерді олардың табиғи сіңіру диапазондарында тексереді. Көптеген протеиндер 280 нанометрде триптофан мен тирозиннің болуына байланысты жарықты жақсы сіңіреді, бірақ әдіс оларға тәуелді аминқышқылдарының әртүрлі мөлшеріне бейім. Төменде олардың тиісті әдістері туралы толық ақпаратқа сілтемелер келтірілген қосымша әдістер тізімделген.