2009护理学专业(主管护师)资格考试2套卷
博客我们 秋木 游历结构生物学荆棘遍布而又奇妙非凡的世界(一)
秋木
游历结构生物学荆棘遍布而又奇妙非凡的世界(一)
2008.11.21 11:24:51

获得大分子(蛋白质、DNARNA)是几乎每个生物学实验室的日常事物,对于这样的日常工作,每个实验室各有一套运作的方法和体制。

 

我去的实验室主要从事蛋白质的结构生物学研究,需要制备大量的蛋白质。为了节约时间和成本,实验室有专人负责基因克隆、工程细菌/真菌/细胞转染的工作。这一套工作几乎完全程式化了,有标准的操作指南、商品化的试剂,但仍然有一些窍门,初学者需要跟着一个好师傅才能融会贯通,才能在出现异常结果或者不能到达预期目标时想出解决的办法。通常这一阶段的工作比较轻松,大部分工作由PCR仪、工程细菌来完成,上班8小时,至少有5个小时可以干别的(工作Wink),但是得到的工程菌或工程细胞可是实验室的秘密武器,轻易不给人!听说有的实验室甚至会在低温冰箱的附近藏匿一个摄像头。

 

在华盛顿大学的实验室,我的工作从一只涂布了工程菌的培养皿开始。我先得复制一批这种细菌,和培养液一起放在冻存管里,加入甘油混合好, -80冻存。 接下来要用大体积的容器来扩增细菌,诱导蛋白质在其中表达;收集细菌,用适当的方法破坏细菌,使蛋白质溶出;然后摸索出一条路径最短、效率最高的方法纯化目标蛋白。这是最辛苦的工作,有大量的体力劳动要做。为了保护蛋白质,纯化工作通常要在4度进行。有的实验室用低温柜,人在柜外还好些,华大的老板有一间4的实验室,老要进去操作,一天下来能量消耗真的很大。另外,还要配大量的各种溶液。

 

然而,纯化蛋白不是目的,是另一个开端。研究结构生物学必须依靠现代生物物理的方法,X-线晶体衍射可以说其中功能最强大的。但是,使用这种仪器的前提条件是先要获得蛋白质晶体——晶体必须单一、纯净、完美——才有可能得到数据;数据还要经过数学方法还原,才能在物理空间构建蛋白质的三维结构。如果晶体够好,数据够清晰,就有可能计算出原子分辨率的蛋白结构,也就是说,原子之间的键长和键角最大限度地接近真实。如果晶体马马乎乎,数据将将就就,经过艰苦的计算,也能得到一个近似真实的空间结构,可以用来做生物学功能分析。如果晶体太差,就连数据也得不到了。而如果连晶体都没有,那么连仪器的边儿都碰不着。

 

在反复实验也长不出来晶体的时候,可能需要裁切蛋白质的序列,就要回到起点,重新做基因克隆……有时为了提高效率,在开始时就设计好几条不同长度的序列,同时做平行实验。如果再不成功,就得跟老板讨另外的蛋白来做, 一切的工作重新来过!

 

这样的生活也可以用那句著名的话来概括:痛并快乐着!

 


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2008.11.24 07:49:33

太专业了,看不懂啊