IPTG (ئىزوپروپىل-β-D-تىئوگالاكتوزىد) β-گالاكتوزىدازا سۇبستراتىنىڭ ئوخشىتى بولۇپ، ئۇنىڭ ئىندۇكسىيەسى يۇقىرى. IPTG نىڭ ئىندۇكسىيەسى ئاستىدا، ئىندۇكتور باستۇرغۇچى ئاقسىل بىلەن بىرىكمە ھاسىل قىلالايدۇ، شۇڭا باستۇرغۇچى ئاقسىلنىڭ شەكلى ئۆزگىرىپ، نىشان گېن بىلەن بىرلەشتۈرۈلمەيدۇ، نىشان گېن ئۈنۈملۈك ئىپادىلىنىدۇ. ئۇنداقتا سىناق جەريانىدا IPTG نىڭ قويۇقلۇقىنى قانداق بېكىتىش كېرەك؟ قانچە چوڭ بولسا شۇنچە ياخشى؟
ئالدى بىلەن، IPTG ئىندۇكسىيەسىنىڭ پىرىنسىپىنى چۈشىنىۋالايلى: E. coli نىڭ لاكتوزا ئوپېرونى (ئېلېمېنتى) ئۈچ قۇرۇلما گېنى، Z، Y ۋە A نى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ، بۇ گېنى ئايرىم-ئايرىم ھالدا β-گالاكتوزىدازا، پېرمېئازا ۋە ئاتسېتىل ترانسفېرازانى كودلايدۇ. lacZ لاكتوزىنى گلۇكوزا ۋە گالاكتوزاغا ياكى ئاللو-لاكتوزاغا گىدرولىزلايدۇ؛ lacY مۇھىتتىكى لاكتوزىنىڭ ھۈجەيرە پەردىسىدىن ئۆتۈپ ھۈجەيرىگە كىرىشىگە يول قويىدۇ؛ lacA ئاتسېتىل گۇرۇپپىسىنى ئاتسېتىل-CoA دىن β-گالاكتوزىدقا يۆتكەيدۇ، بۇ زەھەرلىك تەسىرنى يوقىتىشنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. بۇنىڭدىن باشقا، بىر مەشغۇلات تەرتىپى O، بىر باشلىنىش تەرتىپى P ۋە بىر تەڭشەش گېنى I بار. I گېن كودى بىر باستۇرۇش ئاقسىلى بولۇپ، ئۇ مەشغۇلات تەرتىپىنىڭ O ئورنىغا باغلىنىدۇ، شۇڭا ئوپېرون (مېتا) باستۇرۇلىدۇ ۋە ئۆچۈرۈلىدۇ. باشلىنىش تىزىملىكى P نىڭ ئالدىنقى قىسمىدا كاتابولىك گېن ئاكتىپلاشتۇرغۇچى ئاقسىل-CAP باغلىنىش ئورنىنىڭ باغلىنىش ئورنىمۇ بار. P تىزىملىكى، O تىزىملىكى ۋە CAP باغلىنىش ئورنى بىرلىكتە lac ئوپېروننىڭ تەڭشەش رايونىنى تەشكىل قىلىدۇ. ئۈچ ئېنزىمنىڭ كودلاش گېنى ئوخشاش تەڭشەش رايونى تەرىپىدىن تەڭشىلىپ، گېن مەھسۇلاتلىرىنىڭ ماسلاشتۇرۇلغان ئىپادىلىنىشىگە ئېرىشىدۇ.
لاكتوزا بولمىغاندا، لاك ئوپېرون (مېتا) باستۇرۇش ھالىتىدە بولىدۇ. بۇ ۋاقىتتا، PI ئىلگىرى سۈرگۈچى تىزىملىكىنىڭ كونتروللۇقى ئاستىدا I تىزىملىكى ئارقىلىق ئىپادىلەنگەن لاك باستۇرۇشچىسى O تىزىملىكىگە باغلىنىدۇ، بۇ RNA پولىمېرازانىڭ P تىزىملىكىگە باغلىنىشىنىڭ ئالدىنى ئالىدۇ ۋە ترانسكرىپسىيە باشلىنىشىنى توسىدۇ؛ لاكتوزا مەۋجۇت بولغاندا، لاك ئوپېرون (مېتا) قوزغىلىشى مۇمكىن. بۇ ئوپېرون (مېتا) سىستېمىسىدا، ھەقىقىي قوزغاتقۇچ لاكتوزانىڭ ئۆزى ئەمەس. لاكتوزا ھۈجەيرىگە كىرىپ، β-گالاكتوزىدازا تەرىپىدىن كاتالىزاتورلۇق قىلىنىپ، ئاللولاكتوزاغا ئايلىنىدۇ. كېيىنكىسى، قوزغاتقۇچ مولېكۇلا سۈپىتىدە، باستۇرۇش ئاقسىلىغا باغلىنىپ، ئاقسىلنىڭ شەكلىنى ئۆزگەرتىدۇ، بۇ باستۇرۇش ئاقسىلىنىڭ O تىزىملىكى ۋە ترانسكرىپسىيەدىن ئايرىلىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. ئىزوپروپىلتىئوگالاكتوزىد (IPTG) نىڭ تەسىرى ئاللولاكتوزا بىلەن ئوخشاش. ئۇ باكتېرىيە تەرىپىدىن ماددا ئالمىشىلمايدىغان ۋە ناھايىتى مۇقىم بولغان ئىنتايىن كۈچلۈك قوزغاتقۇچ، شۇڭا ئۇ تەجرىبىخانىلاردا كەڭ قوللىنىلىدۇ.
IPTG نىڭ ئەڭ ياخشى قويۇقلۇقىنى قانداق بېكىتىش كېرەك؟ مىسال قىلىپ E. coli نى ئالساق بولىدۇ.
مۇسبەت رېكومبىنات pGEX (CGRP/msCT) نى ئۆز ئىچىگە ئالغان E. coli BL21 گېن ئۆزگەرتىلگەن تۈرى 50μg·mL-1 Amp لىق LB سۇيۇق مۇھىتىغا ئوكۇل قىلىنىپ، 37 سېلسىيە گرادۇستا بىر كېچە ئۆستۈرۈلدى. يۇقىرىدىكى مەدەنىيەت كېڭەيتىش مەدەنىيىتى ئۈچۈن 1:100 نىسبەتتە 50μg·mL-1 Amp لىق 10 بوتۇلكا 50mL يېڭى LB سۇيۇق مۇھىتىغا ئوكۇل قىلىندى، OD600 قىممىتى 0.6~0.8 بولغاندا، ئاخىرقى قويۇقلۇققا IPTG قوشۇلدى. ئۇ 0.1، 0.2، 0.3، 0.4، 0.5، 0.6، 0.7، 0.8، 0.9، 1.0mmol·L-1. ئوخشاش تېمپېراتۇرىدا ۋە ئوخشاش ۋاقىتتا ئىندۇكسىيە قىلىنغاندىن كېيىن، ئۇنىڭدىن 1 مىللىلىتىر باكتېرىيە ئېرىتمىسى ئېلىندى، باكتېرىيە ھۈجەيرىلىرى مەركەزدىن قاچۇرۇش ئارقىلىق يىغىۋېلىنىپ، SDS-PAGE غا كىرگۈزۈلۈپ، ھەر خىل IPTG قويۇقلۇقىنىڭ ئاقسىل ئىپادىسىگە بولغان تەسىرى تەھلىل قىلىندى، ئاندىن ئاقسىل ئىپادىسى ئەڭ يۇقىرى بولغان IPTG قويۇقلۇقى تاللاندى.
سىناقلاردىن كېيىن، IPTG نىڭ قويۇقلۇقىنىڭ مۇمكىن قەدەر چوڭ ئەمەسلىكى بايقالدى. بۇنىڭ سەۋەبى IPTG نىڭ باكتېرىيەگە بەلگىلىك زەھەرلىك تەسىرى بار. قويۇقلۇقتىن ئېشىپ كېتىش ھۈجەيرىنىمۇ ئۆلتۈرىدۇ؛ ئادەتتە، ھۈجەيرىدە ئېرىيدىغان ئاقسىل قانچە كۆپ بولسا، شۇنچە ياخشى بولىدۇ دەپ ئۈمىد قىلىمىز، ئەمما نۇرغۇن ئەھۋاللاردا IPTG نىڭ قويۇقلۇقى بەك يۇقىرى بولغاندا، كۆپ مىقداردا قوشۇلما ھاسىل بولىدۇ. جىسىم، ئەمما ئېرىيدىغان ئاقسىلنىڭ مىقدارى ئازىيىدۇ. شۇڭا، ئەڭ ماس كېلىدىغان IPTG قويۇقلۇقى كۆپىنچە قانچە چوڭ بولسا شۇنچە ياخشى ئەمەس، بەلكى قويۇقلۇقى قانچە تۆۋەن بولسا شۇنچە ياخشى بولىدۇ.
گېن ئۆزگەرتىلگەن تۈردىكى گېنلارنى قوزغىتىش ۋە يېتىشتۈرۈشنىڭ مەقسىتى نىشان ئاقسىلنىڭ مەھسۇلات مىقدارىنى ئاشۇرۇش ۋە چىقىمنى تۆۋەنلىتىش. نىشان گېننىڭ ئىپادىلىنىشى پەقەت تۈرنىڭ ئۆز ئامىللىرى ۋە پلازمىدنىڭ ئىپادىلىنىشى بىلەنلا چەكلىنىپ قالماي، يەنە قوزغاتقۇچنىڭ قويۇقلۇقى، قوزغىتىش تېمپېراتۇرىسى ۋە قوزغىتىش ۋاقتى قاتارلىق باشقا سىرتقى شارائىتلارغىمۇ تەسىر كۆرسىتىدۇ. شۇڭا، ئادەتتە، نامەلۇم ئاقسىلنى قوزغىتىش ۋە تازىلاشتىن بۇرۇن، مۇۋاپىق شارائىتنى تاللاش ۋە ئەڭ ياخشى تەجرىبە نەتىجىلىرىگە ئېرىشىش ئۈچۈن قوزغىتىش ۋاقتى، تېمپېراتۇرا ۋە IPTG قويۇقلۇقىنى تەتقىق قىلىش ئەڭ ياخشى.
ئېلان قىلىنغان ۋاقىت: 2021-يىلى 12-ئاينىڭ 31-كۈنى