質問:
DNA中の放射性標識されたリンは、分解するときに分解しませんか?
Pritt says Reinstate Monica
2017-06-09 08:36:38 UTC
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ハーシーとチェイス実験は、DNAが生物の遺伝物質であることを証明するために設計されました。この実験では、ウイルスの2つのバッチを2つの別々の培地AとBで増殖させ、Aには$ \ ce {^ 32_15P} $を含む豊富な栄養素があり、Bにはたくさんの$ \ ce {^ 35_16S} $があります。

ソリューションBは別として、$ \ ce {^ 32_15P} $はベータ崩壊します:

$$ \ ce {^ 32_15P -> ^ 32_16S + e- + \ bar {\ nu_e}} $$

このプロセスは$ \ pu {1.709 MeV} $のエネルギーを放出します。これは、ホスホジエステル結合を分解するのに十分です。

enter image description here

ウイルスDNAのすべてのリンが放射性標識されているため、これはすべてのホスホジエステル結合を非常にうまく分解します。硫黄ベースのヌクレオシドのスープをください。そのような場合、なぜこれがDNAを宿主細胞に移すウイルスのメカニズムに影響を与えなかったのでしょうか?

リンの崩壊現象は、おそらく、半減期が14日であるため、実験計画に含まれます。つまり、実験が3〜4日で終了した場合、損失は20%未満です。
@ankit7540同意しましたが、少数のリンが崩壊したとしても、形成された硫黄が反跳するにつれて形成される非常に不安定な種を生成する可能性があります。
二 答え:
Ivan Neretin
2017-06-09 11:26:16 UTC
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もちろん、あなたが言ったように、それは壊れます。また、高エネルギーの$ \ beta $粒子は、かなりの数の傍観者分子を殺します。また、他の理由がない場合、崩壊した原子は$ \ rm P $ではなくなるため、結果として得られる分子はDNAではなくなります。また、製品は放射性ではなくなるため、とにかく検出することはできません。

同じことが 放射性標識 の他の場合にも当てはまります。強い>、生化学または他の場所で、あなたはそれのまさにその要点を見逃しているようです:これはすべて重要ではありません

たとえば、$ \ ce {A + B -> C + D} $で、$ \ ce {A} $にある原子にラベルを付けて、$ \ ce {C} $と$ \ ce {D} $のどちらに行くかを調べます。次に、通常どおり反応を実行します。現在、放射性原子は一度に崩壊するわけではありません。いくつかは早く崩壊し、いくつかは後で崩壊します。早く(つまり、反応の前と最中に)崩壊するものは私たちに失われ、私たちはそれらを少し気にしません。次に、$ \ ce {C} $を$ \ ce {D} $から分離し、それぞれの放射能を測定します。重要なのは、 崩壊する原子です。

ああ、$ \ ce {A} $のすべての原子にラベルを付けるのとは異なります。いいえ、ごくわずかな分数で十分です。それらのウイルスはおそらく、それぞれ数個の放射性原子を取得するでしょう。幸運にも再現できるものもあります。早期の衰退によって殺され、科学の殉教者として記憶される人もいます。

そうです。

ご回答有難うございます。いくつか疑問があります。 $ \ ce {A} $を放射性標識し、反応の実行中に崩壊した場合、放射性原子の反跳の結果として生成された不安定な種が反応を妨げないのはなぜですか?そのようなランダムで不安定な中間体は$ \ ce {B} $と結合して、代わりに他の製品$ \ ce {E} $を形成できませんか?
確かに、それらはあらゆる種類の副産物を形成します。非常に少ないので、気にしないというだけです。繰り返しますが、$ \ rm A $内の標識分子の割合は非常に小さいため、_化学的_の観点からはまったく存在しません。崩壊イベントのみがそれらを可視化します。
ankit7540
2017-06-09 11:44:28 UTC
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$ \ ce {^ 32_15P} $の崩壊が実験に影響を与えない理由。以下の理由:

  1. 前述のように、実験は問題の放射性元素の半減期に比べて比較的短いためです。元の論文( https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2147348/)から、一連の実験に必要な最大1〜2日であるように思われます。 。そして、この作業にはいくつかの実験セットが含まれていました。このような場合、残りの放射性元素の理論量は> 88%です。

  2. この実験の一般的なセル数は$ \ ce {10 ^ 9} $でした。 $ \ ce {mL} $あたりのセル数。そして、細胞培養ブロスの開始には通常、数ドルの$ \ ce {mL} $が含まれます。したがって、総ファージ数は非常に多くなります。これは、<の12%のセルが$ \ ce {^ 32_15P} $崩壊する可能性があることを意味します(実験の最大時間を想定)。この最大のアプローチを採用したとしても、使用される放射性アッセイには$ \ ce {\ pm} 20 $%の誤差があるため、この実験は正確に解釈できます(紙を確認してください)。繰り返しになりますが、 Ivan Neretin が述べたように、崩壊はランダムであり、どの細胞でも完全にランダムに発生する可能性があるため、細胞内の1つのホスホジエステル結合の破壊を考慮しても、ファージは死にません。よくわかりませんが、修正メカニズムもあるかもしれません。

  3. ol>

    この崩壊がウイルスのメカニズムに影響を与えずにDNAを宿主細胞に移す理由?

    そのような崩壊を受けたファージを考えてみてください。ファージ(ウイルス)が生き残り、どういうわけかまだその遺伝物質を複製できる場合、バクテリオファージはバクテリアに作用し続けることができます。しかし、何が起こるかは誰にもわかりません!

    死んだ場合、遠心分離が行われると、バクテリアに付着するか、ブロス(培養液)になります。次に、バクテリアと一緒に行くか、より低い重量の画分として分離することができます。ただし、これにより結果が少し歪む可能性があります!


    この作業では、バクテリオファージをバクテリアに放出する前に、標識のためにファージを最初に分離しました。

    $ \ ce {^ 35_16S} $は安定した種であり、これの数値精度にのみ影響します。上記の最大崩壊による<12%による実験。



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