Центрифугатсия органеллҳои ҳуҷайраро чӣ гуна ҷудо мекунад?
Муқаддима:
Центрифуга як усули муҳимест, ки дар таҳқиқоти биологӣ барои ҷудо кардани органеллҳои ҳуҷайра аз рӯи ҳаҷм, зичӣ ва суръати таҳшиншавӣ истифода мешавад. Бо тоб додани намунаҳо ба қувваҳои гардиши баланд, центрифугакунӣ фарқияти ин хосиятҳоро истифода мебарад ва ба олимон имкон медиҳад, ки органеллҳои мушаххасро барои таҳлили минбаъда ҷудо кунанд. Ин мақола принсипҳои паси центрифугаро шарҳ медиҳад ва татбиқи онро дар биологияи ҳуҷайра меомӯзад.
1. Асосҳои центрифугакунӣ:
Центрифуга истифодаи центрифугаро дар бар мегирад, мошине, ки намунаҳоро бо суръати баланд барои тавлиди қувваҳои марказгурез мегардонад. Ин қувваҳо боиси таҳшин шудани зарраҳо мешаванд ва зарраҳои вазнинтар ва калонтар назар ба зарраҳои сабуктар ва хурдтар тезтар ҷойгир мешаванд. Ҷудокунӣ тавассути печонидани зарраҳои вазнинтар дар қаъри қубур ба даст оварда мешавад ва ба ин васила онҳоро аз боқимондаи намуна ҷудо мекунад.
2. Сентрифугаси дифференсиалӣ:
Сентрифугасияи дифференсиалӣ усули маъмултарин барои ҷудо кардани органеллҳои ҳуҷайра мебошад. Он як қатор қадамҳои пайдарпайи центрифугаро дар бар мегирад, ки ҳар кадоми онҳо қувва ва давомнокии центрифугаро афзоиш медиҳанд. Мақсад тадриҷан ҷудо кардани органеллҳо аз рӯи ҳаҷм ва зичии онҳо мебошад.
Ҳангоми чархзании аввалини паст, пораҳои калон ва ядро дар поён ҷойгир шуда, доначаро ташкил медиҳанд. Супернатант, ки дорои органеллҳои хурдтар ба монанди митохондрия ва лизосомаҳо мебошад, ҷамъоварӣ карда мешавад ва ба даври дигари центрифугакунӣ бо суръати баландтар дучор мешавад. Ин раванд якчанд маротиба такрор карда мешавад, ки дар натиҷа органеллҳои мушаххас ҷудо мешаванд.
3. Центрифугаи градиенти зич:
Сентрифугаи градиентии зич як усули дақиқтарест, ки органеллҳоро на танҳо аз рӯи андоза, балки аз рӯи зич низ ҷудо мекунад. Дар ин усул ду ё зиёда фазаҳои моеъ бо зичии афзоянда дар найчаи центрифуга ҷойгир карда мешаванд. Ҳангоми центрифугакунӣ, органеллҳо тавассути градиенти зичӣ то ба минтақае мегузаранд, ки зичии онҳо ба муҳити атроф мувофиқат мекунад.
Органеллҳо дар дохили градиент бандҳо ё минтақаҳои алоҳида ташкил медиҳанд, ки барои ҷамъоварӣ ва таҳлили минбаъдаи онҳо имкон медиҳанд. Ин усул махсусан ҳангоми ҷудо кардани органеллҳои нозук, ба монанди пероксисомаҳо ва дастгоҳи Голҷӣ, ки андозаҳои якхела, вале зичии гуногун доранд, муфид аст.
4. Ультрасентрифугасия:
Ultracentrifugation истифодаи центрифугаҳои баландсуръатро дар бар мегирад, ки метавонанд қувваҳои бештар аз 100 000 маротиба аз қувваи ҷозибаи Заминро тавлид кунанд. Ин усул барои ҷудо кардани органеллҳои хурдтар ва зичтар, ба монанди микросомаҳо, рибосомаҳо ва вирусҳо истифода мешавад.
Бо тоб додани намуна ба чунин қувваҳои шадид, ултрасентрифугасия метавонад зарраҳоро то наномикёс ҷудо кунад. Намунаҳои дар натиҷаи таҳшиншавӣ барои ҷудо кардани ҷузъҳои мушаххаси ҳуҷайра дар асоси ҳаҷм ва зичии онҳо истифода мешаванд.
5. Барномаҳо дар биологияи ҳуҷайра:
Центрифуга як воситаи муҳим дар биологияи ҳуҷайра бо доираи васеи барномаҳо мебошад. Тадқиқотчиён тавассути ҷудо кардан ва тоза кардани органеллҳои мушаххас метавонанд функсияҳо, таркиби сафедаҳо ва таъсири мутақобилаи онҳоро дар дохили ҳуҷайра омӯзанд.
Як барномаи муҳим фаҳмидани функсияи митохондриалӣ ва дисфунксия мебошад. Центрифугатсия ба муҳаққиқон имкон медиҳад, ки митохондрияҳоро аз бофтаҳо ё ҳуҷайраҳои гуногун ҷудо кунанд ва биоэнергетика, мубодилаи моддаҳо ва нақши онҳоро дар бемориҳо ба монанди Паркинсон ё Алтсгеймер тафтиш кунанд.
Барномаи дигар дар омӯзиши вирусҳо ва сироятҳои вирусӣ мебошад. Ultracentrifugation имкон медиҳад, ки зарраҳои вирусиро аз ҳуҷайраҳои сироятшуда тоза карда, дар тавсифи сохтор, геном ва механизмҳои такрори вирусҳо кӯмак расонанд.
Ғайр аз он, центрифуга дар соҳаи протеомика тавассути ҷудо кардани қисмҳои ҳуҷайра, ки дар синтез ва қочоқи сафедаҳо иштирок мекунанд, нақши ҳалкунанда мебозад. Ин ба таҳлили локализатсияи сафедаҳо, тағироти пас аз транслятсионӣ ва таъсири мутақобилаи сафедаҳо ва сафедаҳо мусоидат мекунад.
Хулоса:
Центрифугатсия як усули муҳими ҷудо кардани органеллҳои ҳуҷайра дар асоси андоза, зичӣ ва суръати таҳшиншавӣ мебошад. Тавассути истифодаи центрифугаи дифференсиалӣ ва градиентии зичӣ, органеллҳои мушаххасро ҷудо кардан ва амиқ омӯхтан мумкин аст. Доираи васеи татбиқи ин техника дар биологияи ҳуҷайра ба фаҳмиши мо дар бораи равандҳои ҳуҷайра ва рушди терапевтҳо мусоидат мекунад.
.