Τι είναι η Ζυμογραφία;

Η ζυμογραφία είναι μια τεχνική που εκτελείται από βιοχημικούς στην οποία τα σωματίδια διασκορπίζονται χρησιμοποιώντας ένα ηλεκτρικό φορτίο σε μια διαδικασία γνωστή ως ηλεκτροφόρηση. Συγκεκριμένα, η διαδικασία χρησιμοποιεί ένα υπόστρωμα στο οποίο ένα ένζυμο θα αντιδράσει μέσω πολυμερισμού με ένα πήκτωμα πολυκρυλαμιδίου, ένα διάλυμα με βάση το νερό κατασκευασμένο από τοξικά υλικά. Αυτό το ζυμογράφημα είναι γνωστό ως γέλη πολυακρυλαμιδίου δωδεκυλοθειικού νατρίου (SDS-PAGE).

Ένας βιοχημικός που θα κάνει ζυμογραφία θα παρασκευάσει το ζυμόγραμμα χρησιμοποιώντας τη μέθοδο της ηλεκτροφόρησης. Συνήθως αυτή η μέθοδος γίνεται σε συνδυασμό με το βράσιμο ή τη μείωση του τζελ. Ωστόσο, στη ζυμογραφία, η γέλη SDS-PAGE διατηρείται ανέπαφη. Μετά από αυτό το βήμα, το τμήμα SDS της ένωσης αφαιρείται χρησιμοποιώντας ένα υλικό γνωστό ως Triton X-100™, ένα απορρυπαντικό οξείδωσης από την εταιρεία BASF™. Αυτό το υλικό διατηρείται στους 98°F (περίπου 37°C) για μεγάλο χρονικό διάστημα σε μια προηγμένη θερμοκοιτίδα. Στη συνέχεια, ένας βιοχημικός θα χρωματίσει το υπόλοιπο υλικό χρησιμοποιώντας είτε μαύρη είτε μπλε ένωση. Αυτό δίνει τη δυνατότητα σε έναν ερευνητή να προσδιορίσει πού και πώς συμβαίνει η πέψη από τα ένζυμα της ουσίας.

Ενώ η γέλη SDS-PAGE είναι η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη ουσία στη ζυμογραφία, μπορούν να χρησιμοποιηθούν και άλλοι τύποι υλικού για τον προσδιορισμό του ρυθμού πέψης και της ικανότητας ενός ενζύμου. Πολλές φορές αυτό περιλαμβάνει την προσθήκη μιας μεμβράνης αμύλου για να βοηθήσει τη διαδικασία οπτικής αναγνώρισης.

Οι βιοχημικοί και οι βιοϊατρικοί μηχανικοί χρησιμοποιούν συνήθως αυτή τη διαδικασία σε μια προσπάθεια να μάθουν για νέες μορφές ενζύμων. Καθορίζοντας τον ρυθμό πέψης και τα μοτίβα κίνησης ενός ενζύμου, μπορούν να εντοπιστούν οι διαφορετικές ιδιότητες των ανθρώπινων και ζωικών πρωτεϊνών. Αυτό χρησιμοποιείται για ορισμένες γενετικές έρευνες και αναλύσεις, καθώς και για εφαρμογές φαρμάκων και φαρμάκων.

Η διαδικασία της ζυμογραφίας πρέπει να αντιμετωπίζεται με προσοχή. Ενώ μπορεί να γίνει κυρίως με ελάχιστες προφυλάξεις ασφαλείας, οποιοσδήποτε επιστήμονας ή ερευνητής χειρίζεται τα υλικά πρέπει να φροντίζει να αποφεύγει τη φυσική επαφή. Τόσο το απορρυπαντικό Triton X-100™ όσο και το τζελ SDS-PAGE μπορεί να είναι εξαιρετικά τοξικά για το δέρμα.

Υπάρχει μια σειρά από ένζυμα που δεν ανταποκρίνονται όπως αναμένεται σε αυτή τη διαδικασία. Για παράδειγμα, οι πεπτικές γλυκοσιδάσες του D. melanogaster μπορούν να επιβιώσουν σε διαδικασίες μείωσης σε άλλους τύπους πεπτικής εξέτασης. Επιπλέον, θα επιβιώσει στη διαδικασία θέρμανσης μέχρι τους 122°F (περίπου 50°C), πολύ περισσότερο από το επίπεδο που απαιτείται στην παραδοσιακή ζυμογραφική διαδικασία. Όταν ένα ένζυμο επιβιώνει από τη διαδικασία χωρίς να χωνέψει πλήρως το πήκτωμα SDS-PAGE, παρατηρείται αυξημένη ανάλυση ζώνης στα τελικά στάδια. Αυτό μπορεί να προκαλέσει προβλήματα με τη λήψη σωστών αποτελεσμάτων από τη διαδικασία ζυμογραφίας.