Biofizyka
molekularna
III
Spektrometria
MS, CD i
fluorymetria
Techniki spektrometryczne w
badaniach biologicznych
Analityka biochemiczna ilościowa –
(spektrometria UV/Vis,
spektrofluorymetria)
Identyfikacja biomolekuł i ustalanie ich
struktury – CD, NMR, MS, rzadziej
spektrofluorymetria
Analizy in vivo – fluorymetria, EPR,
rzadziej UV/Vis
Spektrometria masowa (MS)
Identyfikacja masy molekularnej
substancji niskocząsteczkowych
oraz mniejszych biopolimerów
Proteomika, a zwłaszcza
identyfikacja sekwencji białek
Glikomika – identyfikacja składu
oligocukrów
Analiza kwasów tłuszczowych –
zastosowanie w taksonomii bakterii
Spektrometr masowy
Techniki
jonizacji
Jonizacja
elektronami
(Electron
Ionisation - EI) -
jonizacja przy
pomocy wiązki
elektronów w
próżni
Elektrorozpylanie
(Electrospray, ESI), rozpylanie
cieczy zawierającej badaną
substancję z igły, do której
przyłożono wysokie napięcie
(zwykle 1 – 5 kV) pod
ciśnieniem atmosferycznym.
Metoda łagodna, nie
powoduje fragmentacji
badanych cząsteczek. Typowa
do stosowania z
biopolimerami.
Desorpcja laserowa z udziałem matrycy (Matrix
Assisted Laser Desorption Ionisation - MALDI) - w której
stosuje się jonizację laserową, ale z tak dobraną energią
wiązki, aby nie doprowadzać do fragmentacji cząsteczek
(łagodna metoda jonizacji), lecz tylko do ich "wybijania" ze
specjalnie przygotowanej matrycy.. Typowa do stosowania z
biopolimerami.
Techniki analizy jonów – MALDI-
TOF
Analizator czasu przelotu (Time Of Flight TOF) - jony
wprowadzane do analizatora są przyspieszane przy pomocy
impulsu elektrycznego. Na końcu analizatora znajduje się detektor
jonów (powielacz elektronowy lub fotopowielacz) połączony z
urządzeniem rejestrującym czas od impulsu przyspieszającego do
momentu uderzenia określonego jonu w detektor. Ze wzrostem
masy cząsteczkowej jonów, wydłuża się ich czas przelotu.
Pułapka jonowa
Pomiaru masy dokonuje się przez uwięzienie
w pułapce jonów o szerokim zakresie m/z i
wyrzucanie z pułapki kolejnych grup jonów o
określonym m/z.
GC-MS
Chromatograf gazowy z detektorem MS – analiza
szerokiego zakresu związków chemicznych, w
biologii zwłaszcza kwasów tłuszczowych i
oligosacharydów
LC-MS
Chromatograf cieczowy HPLC z detektorem MS
– analiza białek i (rzadziej) kwasów
nukleinowych oraz dużych polisacharydów
Widmo MS
- białka
natywnego
- białka
trawioneg
o proteazą
MS w
proteomice
Spektrometria CD
- dichroizmu kołowego
Technika analizy strukturalnej
białek i kwasów nukleinowych
Wykorzystuje zjawisko
zróżnicowanego oddziaływania
spolaryzowanego kołowo
promieniowania
elektromagnetycznego z
molekułami chiralnymi
Widma
CD
DNA
„Idealne” widma CD różnych
struktur drugorzędowych w
białkach
Fluorymetria
Zjawisko
Wpływ częstotliwości wzbudzenia
na intensywność emisji
Budowa fluorymetru
stosowanego w pomiarach
biologicznych
Budowa
spektrofluorymetru
Związki fluoryzujace
Zastosowania fluorymetrii
Oznaczanie:
DNA i RNA
białek,
ilości bakterii,
przebiegu reakcji enzymatycznych,
zjawisk komórkowych (np. apoptozy),
przebiegu ekspresji genów (GFP)
etc.
Znakowanie:
przeciwciał
DNA
struktur komórkowych,
komórek,
etc.
Dziękuję za uwagę.
Proszę o pytania.