PRZEDRUK, oryginał dostępny pod adresem www
Fragment skryptu: Biologia molekularna roślin

Uniwersytet Warszawski (www)
Instytut Biochemii i Biofizyki PAN (www)
Zakład Biologii Molekularnej Roślin (www)
Kierownik Zakładu: Prof. dr hab. Andrzej Jerzmanowski

Adres:
ul. Pawińskiego 5a,
02-106 Warszawa

Kontakt: tel. (+48 22) 592 5704,
E-mail: andyj@ibb.waw.pl


Zakład Biologii Molekularnej Roślin

Problematyka badawcza: Rola struktury chromatyny w regulacji rozwoju roślin oraz w odpowiedzi na czynniki stresowe i hormonalne. Prowadzone aktualnie badania mają na celu poznanie funkcji roślinnych kompleksów remodelujących chromatynę, histonu H1 i modyfikacji potranslacyjnych histonów rdzeniowych, a także opisanie proteomu jądrowego rośliny modelowej Arabidopsis thaliana.
Stosowane techniki: Większość metod biologii molekularnej, metody biochemii białek, analiza proteomiczna (mass-spec) i transkryptomiczna (mikromacierze), genetyka Arabidopsis thaliana (konstrukcja i analiza mutantów), metody bioinformatyczne.
_______________________________________________________________________________

Białka w żelach poliakrylamidowych można wykrywać przy pomocy barwników lub fluorochromów łączących się specyficznie z białkami (Commasie, SyproRuby) lub przy pomocy reakcji chemicznych prowadzących do powstania barwnych produktów. Reakcje takie mogą niespecyficznie wykrywać białka (np. barwienie żeli srebrem) lub opierać się na specyficznej reakcji katalizowanej przez określone białko enzymatyczne (wykrywanie enzymów w żelach po elektroforezie natywnej).

Coomassie Brilant Blue
W barwieniu wykorzystuje się zdolność barwników z rodziny Coomassie Brilant Blue do niespecyficznego wiązania do białek. Po inkubacji z barwnikiem żel przybiera niebieskawą barwę a prążki wskazują lokalizację białek. Barwnik nie wiąże się z żelem poliakrylamidowym i łatwo go odpłukać, dzięki czemu uzyskuje się wyraźny obraz prążków.
Barwienie tą metodą pozwala na densytometryczną analizę ilościową białek, w stosunkowo dużym zakresie dynamicznym. Metoda ta jest mniej czuła niż barwienie srebrem cz SyproRuby, pozwala zwykle na wykrycie > 50 ng białka w prążku. Czułość metody zależy także od stosowanego protokołu barwienia.

Barwienie srebrem
Istnieje wiele protokołów wyznakowywania białek srebrem (AgNO3). Metody te można podzielić na działające w środowisku kwaśnym i zasadowym. W środowisku kwaśnym jony srebra reagują z grupami karboksylowymi aminokwasów. W środowisku zasadowym jony srebra reagują z grupami aminowymi. W obu przypadkach jony srebra zostają zredukowane i pozostają w żelu jako koloidalne srebro. Metoda ta jest znacznie czulsza niż barwienie Coomassie – pozwala na wykrycie kilku ng białka w prążku. Barwienie srebrem pozwala na ilościową analizę densytometryczną żeli, jednak zakres dynamiczny tej metody jest mniejszy niż w przypadku barwienia Coomassie czy SyproRuby.

Znaczniki fluorescencyjne
Istnieje wiele substancji wykazujących fluorescencję, a jednocześnie łączących się z białkami. Niektóre z nich można wykorzystać do wykrywania białek w żelach. Jednym z najpopularniejszych barwników tego typu jest SyproRuby.
Barwienie SyproRuby jest mniej czułe niż barwienie srebrem, ale bardziej czułe niż barwienie Coomasie. Barwniki fluorescencyjne charakteryzują się największym zakresem dynamicznym, więc doskonale nadają się do analiz ilościowych. Do dokumentacji (skanowania) żeli wybarwionych znacznikami fluorescencyjnymi stosuje się skanery fluorescencji.
Istnieją barwniki fluorescencyjne czulsze od barwienia srebrem. Przykładem jest barwnik Lightning Fast zawierający fluorochrom pochodzący od grzyba Epicoccum nigrum, który łączy się niekowalencyjnie z białkami i cząsteczkami SDS. Znakowanie tą metodą pozwala wykryć 100 pg białka w prążku, a więc jest ponad 10 razy czulsze niż barwienie srebrem.
W proteomice stosuje się także znaczniki fluorescencyjne, które przyłącza się do białek przed elektroforezą. Metody takie pozwalają na wyznakowanie różnych próbek białkowych fluorochromami o różnej barwie emitowanego światła. Próbki są później łączone i rozdzielane na jednym żelu. Żele są skanowane przy dwóch różnych długościach fali (dla obu fluoroforów). Porównanie intensywności fluorescencji w próbkach pozwala na określenie różnic w ilości poszczególnych białek. Zaletą takiej metody jest rozdział dwóch porównywanych prób w identycznych warunkach (ten sam żel).


Literatura:
Sasse J, Gallagher SR. Staining proteins in gels. Curr Protoc Mol Biol. 2009 Jan;Chapter 10:Unit 10.6. PubMed PMID: 19170026.
Gallagher SR. One-dimensional SDS gel electrophoresis of proteins. Curr Protoc Mol Biol. 2006 Aug;Chapter 10:Unit 10.2A. PubMed PMID: 18265373