IPTGse yon konpoze anòmal ak yon gwoup izopropil ak galaktoz. Fòmil molekilè li se C9H18O5S, ak yon pwa molekilè relatif 238.30. IPTG se idrosolubl nan dlo epi li gen gwo estabilite. Nan byoloji, IPTG se sitou itilize kòm yon pwodiktè epi li ka pwovoke - Aktivite a nan galactosidase. IPTG (isopropyl) - D-thiogalactoside se yon reyaktif laboratwa souvan itilize lajman ki itilize nan domèn byoloji molekilè ak jeni jenetik. Li se yon konpoze atifisyèlman sentetize ak yon estrikti ki sanble ak laktoz natirèl, men ki gen diferan pwopriyete chimik.
(Lyen pwodwi 1:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/iptg-reagent-cas-367-93-1.html )
(Lyen pwodwi 1:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/iptg-powder-cas-367-93-1.html )
1. Estrikti molekilè:
Fòmil chimik IPTG se C9H18O5S, CAS 367-93-1, ak pwa molekilè relatif la se 238.30 g/mol. Estrikti li yo konekte pa yon gwoup izopropil ak - Pozisyon C1 D-thiogalactoside fòme yon kosyon ester. Estrikti sa a pèmèt IPTG simulation efè endiksyon laktoz sou laktaz.
Estrikti molekilè li yo sitou konsiste de pati sa yo:
Pati sik: Pati sik nan IPTG se - D-galaktoz, menm jan ak thiogalactose, tou rekonèt pa galactosidase nan Escherichia coli.
Thiogalactosyl moety: Kontrèman ak galaktoz òdinè, Galactosyl moety nan IPTG ranplase pa atòm souf, ki pèmèt IPTG yo dwe chimikman modifye pa E. coli - Galactosidase rekonèt ak sèvi kòm substra li yo.
Gwoup Isopropyl: Lòt pati nan IPTG se gwoup izopropil, ki diminye solubilite IPTG nan dlo ak fasilite pèmeyasyon li nan kilti selil.
An tèm de estrikti molekilè, substra IPTG ak galactosidase - D-galactoside (G1P) sanble, eksepte ke yo ajoute yon atòm souf nan pòsyon galactoside la. Lè IPTG pran pa selil yo, li ka aji kòm - Substra galactosidase, ki fende nan gwoup thiogalactose ak izopropil anba aksyon anzim - - D-glikoz la. Enèji ki pibliye pa pwosesis sa a ka itilize pou fè sentèz pwoteyin etranje ki eksprime.
Anplis de karakteristik estrikti molekilè li yo, IPTG tou gen plizyè avantaj ki fè li yon pwodiktè souvan itilize. Premyèman, solubilite dlo li yo relativman bon epi yo ka fasilman ajoute nan mwayen kilti a. Dezyèmman, efè pwovoke li yo sou Escherichia coli se relativman modere epi li pa lakòz twòp presyon sou selil yo, ki se benefisye pou pwolonje lavi selil yo. Anplis de sa, absòpsyon ak itilizasyon IPTG nan selil yo relativman rapid, sa ki ka deklanche ekspresyon jèn nan yon fason apwopriye.
2. Solibilite:
IPTG se yon solid cristalline san koulè ak bon solubilite nan dlo. Li ka byen vit fonn nan tanperati chanm ak fòme yon solisyon transparan. Anplis de sa, IPTG tou idrosolubl nan kèk solvang òganik, tankou metanol, etanòl, ak dimethyl sulfoxide.
3. Estabilite:
IPTG relativman estab nan kondisyon eksperimantal konvansyonèl yo epi li pa gen tandans fè dekonpozisyon oswa degradasyon. Li ka estoke pou yon tan long san yo pa pèdi aktivite li yo. Sepandan, anba tanperati ki wo oswa kondisyon asid, IPTG ka sibi reyaksyon idroliz, sa ki lakòz li pèdi kapasite li nan pwovoke laktaz.
4. Pwovoke laktaz:
IPTG se yon pwodiktè efikas nan laktaz. Nan pifò Escherichia coli, laktaz se yon anzim metabolik enpòtan ki itilize pou kraze laktoz nan glikoz ak galaktoz. IPTG gen yon estrikti ki sanble ak laktoz epi li ka mare nan sit la endiksyon nan laktaz ak aktive transkripsyon li yo. Sa fè IPTG yon zouti enpòtan pou etidye règleman ekspresyon jèn ak ekspresyon pwoteyin.
Nan bakteri, operon laktoz se yon sistèm regilasyon enpòtan ki ka kontwole metabolis bakteri nan laktoz. Lè glikoz manke nan selil bakteri, operon laktoz yo pwovoke nan sentèz anzim ki kapab kraze laktoz.
Konpozisyon operon laktoz: Operon laktoz konpoze de twa jèn, sètadi lacZ, lacY, ak lacA. Pami yo, lacZ kodaj - Galactosidase, lacY kode pwoteyin pèmeyabilite, lacA kode asetiltransferaz. Twa jèn sa yo travay ansanm pou pèmèt bakteri yo itilize laktoz.
Mekanis nan aksyon IPTG: Lè IPTG egziste, li ka kominike avèk - Liaison galactosidase amelyore aktivite anzim. Obligatwa sa a reyalize atravè entèraksyon ki genyen ant gwoup galaktoz nan molekil IPTG a ak - Liaison sant aktif galactosidase reyalize. Sa a obligatwa ogmante aktivite a nan anzim la, kidonk ankouraje dekonpozisyon nan laktoz.
Pwosesis endiksyon: Nan yon anviwònman ki manke glikoz, jèn lacY ak lacA yo sentèz, men kantite sentèz la relativman piti. Lè IPTG egziste, li ka kominike avèk - Liaison galactosidase améliore aktivite anzim. Liaison sa a stimule transkripsyon lacY ak lacA jèn yo, ki pèmèt bakteri pou fè sentèz yon gwo kantite protéines pèmeyabilite ak asetiltransferaz. Anzim sa yo ka ankouraje metabolis bakteri nan laktoz.
Faktè ki enfliyanse: Konsantrasyon IPTG pral afekte efè endiksyon an. Konsantrasyon ki ba nan IPTG ka ankouraje - sentèz la nan galactosidase, men konsantrasyon segondè nan IPTG ka gen efè toksik sou selil yo. Anplis de sa, efè endiksyon IPTG tou enfliyanse pa faktè tankou tanperati, valè pH, ak tan kiltivasyon.
5. Ki pa toksisite:
Konpare ak laktoz, to metabolik IPTG nan selil yo pi dousman, kidonk li gen mwens enpak sou kwasans selil ak metabolis. Sa fè IPTG yon pwodiktè souvan itilize nan laboratwa a pou kontwole ekspresyon jèn sib yo.
6. Aplikasyon:
IPTG se sitou aplike nan aspè sa yo:
- Pwoteyin ekspresyon: Lè l sèvi avèk IPTG inducers, pwodiksyon an nan pwoteyin sib nan sistèm nan ekspresyon pwoteyin recombinant ka kontwole. Li ka itilize pou etidye pwosesis byolojik tankou fonksyon pwoteyin, entèraksyon, ak transdiksyon siyal. Pou egzanp, atravè eksperyans kristalizasyon pwoteyin, yo ka etidye estrikti a ak fonksyon nan pwoteyin; Atravè eksperyans entèraksyon pwoteyin, entèraksyon ki genyen ant pwoteyin yo ka etidye; Atravè eksperyans transdiksyon siyal, yo ka etidye wòl pwoteyin nan transdiksyon siyal.
-Rechèch règleman jèn: IPTG ka simulation mekanis endiksyon laktoz nan selil yo, kidonk etidye rezo règleman jèn yo ak chemen transdiksyon siyal yo. Nan eksperyans règleman ekspresyon jèn, IPTG sèvi kòm yon pwodiktè epi li ka mare nan lac|pwodwi nan operon laktoz, pwovoke chanjman konformasyon ak sa ki lakòz lak|pwodwi yo kite sit la obligatwa nan pwomotè a, kidonk aktive transcription. Mekanis regilasyon transcriptional inductible sa a fè IPTG jwe yon wòl enpòtan nan règleman ekspresyon jèn. Lè yo kontwole tan an adisyon ak konsantrasyon nan IPTG, règleman nan ekspresyon pwoteyin sib ka reyalize.
-Rechèch faktè transcription: IPTG ka itilize pou etidye entèraksyon ki genyen ant faktè transcription ak jèn sib yo, osi byen ke mekanis règleman fonksyonèl faktè transcription. Lè yo konbine avèk replikatè laktaz la, IPTG ka simulation pwosesis regilasyon laktoz sou laktaz, kidonk kontwole ekspresyon jèn. Mekanis endiksyon sa a ka aplike nan rechèch faktè transcription pou eksplore wòl regilasyon faktè transkripsyon sou transkripsyon jèn espesifik. Pou egzanp, yon vektè ekspresyon ki gen yon faktè transkripsyon sib ka konstwi ak entegre ak pwomotè apwopriye ak eleman regilasyon nan vektè ekspresyon an, ki te swiv pa adisyon nan IPTG pou pwovoke ekspresyon faktè transkripsyon sib la.
IPTG se yon reyaktif laboratwa souvan itilize ak bon solubilite ak estabilite. Li ka pwovoke ekspresyon nan laktaz epi li se lajman ki itilize nan jaden yo nan byoloji molekilè ak jeni jenetik. Lè l sèvi avèk IPTG, chèchè yo ka eksplore pwoblèm byolojik enpòtan tankou mekanis règleman jèn, ekspresyon pwoteyin, ak fonksyon faktè transcription.