IPTGer óeðlilegt efnasamband með ísóprópýl og galaktósa hóp. Sameindaformúla þess er C9H18O5S, með hlutfallslegan mólmassa 238,30. IPTG er leysanlegt í vatni og hefur mikinn stöðugleika. Í líffræði er IPTG aðallega notað sem hvati og getur framkallað - Virkni galaktósíðasa. IPTG (ísóprópýl) - D-þíógalaktósíð er algengt prófunarefni sem er mikið notað á sviði sameindalíffræði og erfðatækni. Það er tilbúið efnasamband með byggingu svipað náttúrulegum laktósa, en með mismunandi efnafræðilega eiginleika.
(Vöruhlekkur 1:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/iptg-refangent-cas-367-93-1}.html )
(Vöruhlekkur 1:https% 3a//www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/iptg-powder-cas-367-93-1}.html )
1. Sameindabygging:
Efnaformúla IPTG er C9H18O5S, CAS 367-93-1, og hlutfallsleg mólþyngd er 238,30 g/mól. Uppbygging þess er tengd með ísóprópýl hópi við - C1 stöðu D-þíógalaktósíðs myndar estertengi. Þessi uppbygging gerir IPTG kleift að líkja eftir örvunaráhrifum laktósa á laktasa.
Sameindabygging þess samanstendur aðallega af eftirfarandi hlutum:
Sykurhluti: Sykurhluti IPTG er - D-galaktósi, svipað og þíógalaktósa, er einnig þekktur af galaktósíðasa Escherichia coli.
Þíógalaktósýlhluti: Ólíkt venjulegum galaktósa er galaktósýlhluta IPTG skipt út fyrir brennisteinsatóm, sem gerir IPTG kleift að breytast efnafræðilega af E. coli - Galaktósíðasi þekkir og þjónar sem hvarfefni þess.
Ísóprópýl hópur: Hinn hluti IPTG er ísóprópýl hópur, sem dregur úr leysni IPTG í vatni og auðveldar gegndræpi þess í frumurækt.
Hvað varðar sameindabyggingu er hvarfefni IPTG og galaktósíðasa - D-galaktósíðs (G1P) svipað, nema að brennisteinsatómi er bætt við galaktósíðhlutann. Þegar IPTG er tekið upp af frumum getur það virkað sem - hvarfefni galaktósíðasa, sem klofnar í þíógalaktósa og ísóprópýl hópa undir verkun ensímsins - - D-glúkósa. Hægt er að nota orkuna sem losnar við þetta ferli til að búa til tjáð erlend prótein.
Til viðbótar við sameindabyggingareiginleika sína, hefur IPTG einnig nokkra kosti sem gera það að algengum hvata. Í fyrsta lagi er vatnsleysni þess tiltölulega góð og auðvelt er að bæta því við ræktunarmiðilinn. Í öðru lagi eru örvandi áhrif þess á Escherichia coli tiltölulega væg og valda ekki of miklum þrýstingi á frumur, sem er gagnlegt til að lengja líftíma frumna. Að auki er upptaka og nýting IPTG í frumum tiltölulega hröð, sem getur hrundið af stað genatjáningu tímanlega
2. Leysni:
IPTG er litlaus kristallað fast efni með góða leysni í vatni. Það getur fljótt leyst upp við stofuhita og myndað gagnsæja lausn. Að auki er IPTG einnig leysanlegt í sumum lífrænum leysum, svo sem metanóli, etanóli og dímetýlsúlfoxíði.
3. Stöðugleiki:
IPTG er tiltölulega stöðugt við hefðbundnar tilraunaaðstæður og er ekki viðkvæmt fyrir niðurbroti eða niðurbroti. Það er hægt að geyma það í langan tíma án þess að missa virkni sína. Hins vegar, við háan hita eða súr aðstæður, getur IPTG gengist undir vatnsrofsviðbrögð, sem veldur því að það missir getu sína til að framkalla laktasa.
4. Örvandi laktasa:
IPTG er áhrifaríkur laktasaörvi. Í flestum Escherichia coli er laktasi mikilvægt efnaskiptaensím sem notað er til að brjóta niður laktósa í glúkósa og galaktósa. IPTG hefur svipaða uppbyggingu og laktósa og getur bundist innleiðingarstað laktasa og virkjað umritun hans. Þetta gerir IPTG að mikilvægu tæki til að rannsaka stjórnun genatjáningar og próteintjáningu.
Í bakteríum eru laktósaóperónar mikilvægt eftirlitskerfi sem getur stjórnað bakteríumbroti laktósa. Þegar glúkósa vantar í bakteríufrumurnar, eru laktósaóperónar örvaðir til að mynda ensím sem geta brotið niður laktósa.
Samsetning laktósaóperóna: Laktósaóperónið er samsett úr þremur genum, nefnilega lacZ, lacY og lacA. Meðal þeirra, lacZ kóða - Galactosidase, lacY kóðar gegndræpi prótein, lacA kóðar asetýltransferasa. Þessi þrjú gen vinna saman til að gera bakteríum kleift að nýta laktósa.
Verkunarháttur IPTG: Þegar IPTG er til staðar getur það haft samskipti við - Binding galaktósíðasa eykur ensímvirkni. Þessi binding næst með samspili galaktósahópsins í IPTG sameindinni og - Binding virku miðju galaktósíðasa næst. Þessi binding eykur virkni ensímsins og stuðlar þar með að niðurbroti laktósa.
Örvunarferli: Í umhverfi sem skortir glúkósa, eru lacY og lacA gen mynduð, en magn nýmyndunar er tiltölulega lítið. Þegar IPTG er til getur það haft samskipti við - Binding galaktósíðasa eykur ensímvirkni. Þessi binding örvar umritun lacY og lacA gena, sem gerir bakteríum kleift að búa til mikinn fjölda gegndræpis próteina og asetýltransferasa. Þessi ensím geta stuðlað að bakteríuumbrotum laktósa.
Áhrifaþættir: Styrkur IPTG mun hafa áhrif á örvunaráhrif. Lágur styrkur IPTG getur stuðlað að - Nýmyndun galaktósíðasa, en hár styrkur IPTG getur haft eituráhrif á frumur. Að auki eru örvunaráhrif IPTG einnig undir áhrifum af þáttum eins og hitastigi, pH gildi og ræktunartíma.
5. Ekki eiturhrif:
Í samanburði við laktósa er efnaskiptahraði IPTG í frumum hægari, svo það hefur minni áhrif á frumuvöxt og efnaskipti. Þetta gerir IPTG að algengum hvata á rannsóknarstofunni til að stjórna tjáningu markgena.
6. Umsókn:
IPTG er aðallega notað í eftirfarandi þáttum:
-Próteintjáning: Með því að nota IPTG hvata er hægt að stjórna afrakstri markpróteina í raðbrigða prótein tjáningarkerfinu. Það er hægt að nota til að rannsaka líffræðilega ferla eins og próteinvirkni, víxlverkun og merkjaflutning. Til dæmis með próteinkristöllunartilraunum er hægt að rannsaka uppbyggingu og virkni próteina; Með próteinvíxlverkunartilraunum er hægt að rannsaka samspil próteina; Með merkjaflutningstilraunum er hægt að rannsaka hlutverk próteina í merkjaflutningi.
-Genastjórnunarrannsóknir: IPTG getur líkt eftir mjólkursykri örvunarkerfi innan frumna og rannsakað þar með genastjórnunarnet og merkjaflutningsleiðir. Í tilraunum til að stjórna genatjáningu þjónar IPTG sem hvati og getur tengst lac|vörur í laktósaóperónum, sem valda sköpulagsbreytingum og valda lac|afurðir yfirgefa bindisstað virkjunarinnar og virkja þar með umritun. Þetta framkallanlega umritunarstjórnunarkerfi gerir IPTG gegna mikilvægu hlutverki í stjórnun genatjáningar. Með því að stjórna viðbótartíma og styrk IPTG er hægt að ná stjórn á tjáningu markpróteina.
-Umritunarþáttarannsóknir: Hægt er að nota IPTG til að rannsaka samspil umritunarþátta og markgena þeirra, sem og starfræna stjórnunarmáta umritunarþátta. Með því að sameinast við eftirmyndun laktasa getur IPTG líkt eftir eftirlitsferli laktósa á laktasa og þar með stjórnað genatjáningu. Þetta örvunarkerfi er hægt að beita við rannsóknir á umritunarþáttum til að kanna stjórnunarhlutverk umritunarþátta á sértækri genaumritun. Til dæmis er hægt að smíða tjáningarferju sem inniheldur markumritunarþátt og samþætta hann með viðeigandi hvata og eftirlitsþáttum inn í tjáningarferjuna, fylgt eftir með því að bæta við IPTG til að framkalla tjáningu markumritunarþáttarins.
IPTG er algengt prófunarefni með góða leysni og stöðugleika. Það getur framkallað tjáningu laktasa og er mikið notað á sviði sameindalíffræði og erfðatækni. Með því að nota IPTG geta vísindamenn kannað mikilvæg líffræðileg atriði eins og genastjórnunarkerfi, próteintjáningu og umritunarþáttavirkni.