Informatie

Wat is het exacte principe van capillaire isotachoforese?


Ik weet dat het een soort capillaire elektroforese is, maar ik begrijp niet hoe de scheiding precies gebeurt.


Velen van ons gebruiken isotachoforese de hele tijd zonder het te beseffen. De uitleg die volgt is misschien niet exact, maar ik hoop dat het helpt.

Denk eerst aan een eenvoudige elektroforese-opstelling - bij agarose-elektroforese van DNA hebben we een uniform verdeelde buffer zoals Tris-boraat. De stroom wordt gedragen door de boraationen en de DNA-moleculen lopen door de homogeen elektrisch veld naar de anode. Ze scheiden door grootte vanwege het zeefeffect van de agarosematrix.

Laten we nu eens nadenken over wat er gebeurt in een SDS-PAGE-scheiding (een Laemmli-gel). Om je te herinneren:

De lopende (of reservoir) buffer is Tris-glycine pH 8,3
De stapelgel is in Tris.HCl pH 6.8
De scheidingsgel is in Tris.HCl pH 8.8

Wanneer de voeding is ingeschakeld, begint het glycinaat-ion in het bovenste reservoir in de stapelgel te bewegen. Wanneer het de zone van pH = 6,8 raakt, is het veel dichter bij zijn pKeen en is dus nu slechts zwak geladen. Daardoor vertraagt ​​het. Ondertussen beginnen de chloride-ionen in de stapelgel snel naar beneden te bewegen door de stapelgel (in de richting van de anode). Dit creëert een discontinu elektrisch veld: de chloridezone heeft een lagere weerstand dan de glycinaatzone waardoor de veldsterkte in de chloridezone zwakker is dan de veldsterkte in de glycinaatzone. Dit is een stabiele situatie omdat de ionen niet in elkaars zones kunnen diffunderen: als een glycinaat-ion toevallig naar voren in de chloridezone diffundeert, zal het een zwakker veld ervaren en vertragen, terwijl als een chloride-ion terug diffundeert in de glycinaatzone het zal raak het sterkere veld en ga snel weer vooruit.

Hoe zit het met de SDS-eiwitcomplexen die in de put zaten? (Ik noem deze voortaan gewoon eiwitten.) Hun ionische eigenschappen liggen tussen het glycinaat en het chloride, en dus komen ze uiteindelijk terecht door de stapelgel tussen de achterliggende zone van glycinaat en de leidende zone van chloride. Elk eiwit dat zich in de glycinaatzone bevindt, zal snel naar voren bewegen (vanwege de hogere veldsterkte) en elk eiwit dat toevallig vooruitgaat in de chloridezone zal vertragen vanwege de zwakke veldsterkte en terugvallen in de eiwitzone. En op deze manier bewegen deze zones in een processie door de stapelgel, waarbij de eiwitten in een zeer smal gebied in het midden worden gefocust. Het glycinaat, de eiwitten en het chloride bewegen allemaal met dezelfde snelheid, en dit is dus een voorbeeld van isotachoforese (isotacho- = "dezelfde snelheid"). De polyacrylamidegelmatrix in de stapelgel heeft geen scheidende functie - zijn rol is eenvoudig om te stabiliseren tegen convectieve effecten. De eiwitten kunnen zeer hoge lokale concentraties in de stapelgel bereiken, en als je goed kijkt, zie je vaak brekingseffecten als je monster door de stapelgel loopt. Op deze manier wordt het eiwitmonster "aangebracht" op de scheidingsgel in een zeer strakke band, perfect voor het bereiken van scheiding met hoge resolutie (banden verbreden door diffusie in de scheidingsgel, dus hoe strakker de banden het laadpunt eten, hoe beter de eindresultaat.)

Zodra het monster de scheidingsgel raakt, wordt dit allemaal afgebroken: de pH is nu 8,8, dus het glycinaat wordt sterk geladen en zoomt vooruit met het chloride door de gel, waardoor de eiwitten langzamer bewegen door het zeefeffect van de polyacrylamidematrix.

Het is mogelijk om een ​​isotachoforese zoals hierboven beschreven geïsoleerd op te zetten. Individuele eiwitten zullen enigszins verschillende ionische eigenschappen hebben en zullen in het gebied tussen de twee bufferionen op één lijn liggen, waardoor ze kunnen worden gescheiden.


Capillaire elektroforese

Capillaire elektroforese (CE) is een familie van elektrokinetische scheidingsmethoden die worden uitgevoerd in capillairen met een diameter van submillimeter en in micro- en nanofluïdische kanalen. Heel vaak verwijst CE naar capillair zone-elektroforese (CZE), maar andere elektroforetische technieken, waaronder capillaire gelelektroforese (CGE), capillaire iso-elektrische focussering (CIEF), capillaire isotachoforese en micellaire elektrokinetische chromatografie (MEKC) behoren ook tot deze klasse van methoden. [1] Bij CE-methoden migreren analyten door elektrolytoplossingen onder invloed van een elektrisch veld. Analyten kunnen worden gescheiden volgens ionische mobiliteit en/of verdeling in een alternatieve fase via niet-covalente interacties. Bovendien kunnen analyten worden geconcentreerd of "gefocusseerd" door middel van gradiënten in geleidbaarheid en pH.

Capillaire elektroforese
AcroniemCE
ClassificatieElektroforese
analytenBiomoleculen
chirale moleculen
Andere technieken
Verwantgelelektroforese
Tweedimensionale gelelektroforese
koppeltekenCapillaire elektroforese massaspectrometrie


Inhoud

Een mobiliteitsverschuivingstest is elektroforetische scheiding van een eiwit-DNA- of eiwit-RNA-mengsel op een polyacrylamide- of agarosegel gedurende een korte periode (ongeveer 1,5-2 uur voor een gel van 15 tot 20 cm). [4] De snelheid waarmee verschillende moleculen (en combinaties daarvan) door de gel bewegen wordt bepaald door hun grootte en lading, en in mindere mate hun vorm (zie gelelektroforese). De controlebaan (DNA-sonde zonder aanwezig eiwit) zal een enkele band bevatten die overeenkomt met het ongebonden DNA- of RNA-fragment. Echter, aangenomen dat het eiwit in staat is om aan het fragment te binden, zal de baan met een eiwit dat aanwezig bindt een andere band bevatten die het grotere, minder mobiele complex vertegenwoordigt van nucleïnezuurprobe gebonden aan eiwit dat naar boven wordt 'verschoven' op de gel (omdat het langzamer is gegaan).

Onder de juiste experimentele omstandigheden wordt de interactie tussen het DNA (of RNA) en eiwit gestabiliseerd en weerspiegelt de verhouding van gebonden tot ongebonden nucleïnezuur op de gel de fractie van vrije en gebonden probe-moleculen wanneer de bindingsreactie de gel binnenkomt. Deze stabiliteit is gedeeltelijk te wijten aan een "kooieffect", in die zin dat het eiwit, omgeven door de gelmatrix, niet in staat is om weg te diffunderen van de sonde voordat ze recombineren. [5] Als de uitgangsconcentraties van eiwit en probe bekend zijn, en als de stoichiometrie van het complex bekend is, kan de schijnbare affiniteit van het eiwit voor de nucleïnezuursequentie worden bepaald. [6] Tenzij het complex onder gelomstandigheden een zeer lange levensduur heeft, of er rekening wordt gehouden met dissociatie tijdens elektroforese, is het afgeleide getal een schijnbare Kd. Als de eiwitconcentratie niet bekend is, maar de complexe stoichiometrie wel, kan de eiwitconcentratie worden bepaald door de concentratie van de DNA-probe te verhogen totdat verdere verhogingen de fractie van het gebonden eiwit niet verhogen. Door vergelijking met een set standaardverdunningen van vrije probe die op dezelfde gel is gelopen, kan het aantal mol eiwit worden berekend. [4]

Aan dit mengsel kan een antilichaam worden toegevoegd dat het eiwit herkent om een ​​nog groter complex met een grotere verschuiving te creëren. Deze methode wordt aangeduid als a supershift-test, en wordt gebruikt om ondubbelzinnig een eiwit te identificeren dat aanwezig is in het eiwit-nucleïnezuurcomplex.

Vaak wordt een extra baan gelopen met een competitief oligonucleotide om de gunstigste bindingssequentie voor het bindingseiwit te bepalen. Het gebruik van verschillende oligonucleotiden met een gedefinieerde sequentie maakt de identificatie van de precieze bindingsplaats door competitie mogelijk (niet getoond in diagram). Varianten van de competitietest zijn bruikbaar voor het meten van de specificiteit van binding en voor het meten van associatie- en dissociatiekinetiek. EMSA zou dus ook kunnen worden gebruikt als onderdeel van een SELEX-experiment om te selecteren op oligonucleotiden die daadwerkelijk een bepaald eiwit binden. [ citaat nodig ]

Zodra DNA-eiwitbinding is bepaald in vitro, kan een aantal algoritmen de zoektocht naar identificatie van de transcriptiefactor beperken. Consensussequentie-oligonucleotiden voor de transcriptiefactor van belang zullen in staat zijn om te concurreren voor de binding, waardoor de verschoven band wordt geëlimineerd, en moeten worden bevestigd door supershift. Als de voorspelde consensussequentie niet kan concurreren om binding, kan identificatie van de transcriptiefactor worden geholpen door Multiplexed Competitor EMSA (MC-EMSA), waarbij grote sets consensussequenties in elke reactie worden gemultiplext, en waarbij één set concurreert om binding, de individuele consensussequenties uit deze set worden in een verdere reactie uitgevoerd. [7]

Voor visualisatiedoeleinden wordt het nucleïnezuurfragment gewoonlijk gelabeld met een radioactief, fluorescerend of biotinelabel. Standaardkleuring met ethidiumbromide is minder gevoelig dan deze methoden en kan de gevoeligheid missen om het nucleïnezuur te detecteren als kleine hoeveelheden nucleïnezuur of enkelstrengs nucleïnezuur(en) in deze experimenten worden gebruikt. Bij gebruik van een biotinelabel wordt streptavidine geconjugeerd aan een enzym zoals mierikswortelperoxidase gebruikt om het DNA-fragment te detecteren. [8] [9] Hoewel isotopische DNA-labeling weinig of geen effect heeft op de eiwitbindingsaffiniteit, kan het gebruik van niet-isotopische labels, waaronder fluorforen of biotine, de affiniteit en/of stoichiometrie van de eiwitinteractie van belang veranderen. Concurrentie tussen fluorofoor- of biotine-gelabelde probe en ongelabeld DNA van dezelfde sequentie kan worden gebruikt om te bepalen of het label bindingsaffiniteit of stoichiometrie verandert.


Titel: Monsterverdeling in piekmodus isotachoforese

We presenteren een analytische studie van isotachoforese in piekmodus (ITP) en bieden oplossingen in gesloten vorm voor monsterdistributie en elektrisch veld, evenals voor leidende-, volg- en tegen-ionconcentratieprofielen. Belangrijk is dat de oplossing die we presenteren niet alleen geldig is voor volledig geïoniseerde soorten, maar ook voor systemen met zwakke elektrolyten die een betere weergave zijn van echte buffersystemen en voor multivalente analyten zoals eiwitten en DNA. Het model onthult twee hoofdschalen die de verdeling van het elektrische veld en de buffer bepalen, en een extra lengteschaal die de verdeling van de analyt bepaalt. Met behulp van goed gecontroleerde experimenten en numerieke simulaties verifiëren en valideren we het model en benadrukken we de belangrijkste verdiensten en beperkingen ervan. We demonstreren het gebruik van het model voor het bepalen van de piekconcentratie van gefocusseerd monster op basis van bekende buffer- en analyteigenschappen, en laten zien dat het aanzienlijk verschilt van veelgebruikte benaderingen op basis van alleen de interfacebreedte. We passen ons model verder toe voor het bestuderen van reacties tussen meerdere soorten met verschillende effectieve mobiliteiten en toch co-gericht op een enkele ITP-interface. We vinden een uitdrukking in gesloten vorm voor een effectieve-aan-snelheid die afhangt van de verdeling van reactanten, en leiden de voorwaarden af ​​voor het optimaliseren van dergelijke reacties. Interessant is dat het model laat zien dat een grotere maximale reactiesnelheid niet noodzakelijkerwijs wordt verkregen wanneer de concentratieprofielen van de reagerende soorten elkaar perfect overlappen. Naast de exacte oplossingen, leiden we door middel van verschillende gesloten vorm engineering benaderingen af ​​die gebaseerd zijn op elementaire functies en eenvoudig te implementeren zijn, maar waarbij het samenspel tussen de belangrijke schalen behouden blijft. Zowel de exacte als de benaderende oplossingen bieden inzicht in de focus van monsters en kunnen worden gebruikt voor het ontwerpen en optimaliseren van op ITP gebaseerde assays. « minder


Abstract

Monsterstapeltechnieken bij elektroforese winnen aan populariteit vanwege hun vermogen om verbeterde gevoeligheid en scheidingsefficiëntie te bieden. De principes achter het stapelen van monsters en elektroforetische migratie zijn uitgebreid bestudeerd. Desalniettemin zijn er nog een aantal observaties en beschrijvingen van ionische grenzen en migratiewijzen waarvan de onderliggende principes nog niet volledig begrepen zijn. Het gedrag van capillaire isotachoforese (cITP)-systemen die zelfscherpende effecten vertonen, kan bijvoorbeeld complex zijn, vooral wanneer de buffersystemen veel ionische componenten bevatten. In dit werk wordt cITP gekoppeld aan 1H NMR-detectie gebruikt om elektroforetische migratie van ionen in zowel anionische als kationische cITP te bestuderen. Een belangrijk voordeel van 1H-NMR boven andere detectiemethoden is de hoge specificiteit van deze methode, waardoor individuele buffer- en analytbestanddelen binnen de migratiezones kunnen worden gedetecteerd.

Universiteit van Californië, Riverside.

Huidig ​​adres: Hospira Inc., McPherson, KS 67460.

Aan wie de correspondentie moet worden gericht. Telefoon: (951) 827-2990. Fax: (951) 827-4713. E-mail: [e-mail's 160beveiligd]


Instrumentatie en werken

De basiscomponenten van een capillaire elektrochromatograaf zijn een monsterflesje, bron- en bestemmingsflesjes, een verpakt capillair, elektroden, een hoogspanningsvoeding, een detector en een gegevensuitvoer- en verwerkingsapparaat. Het bronflesje, het bestemmingsflesje en het capillair zijn gevuld met een elektrolyt zoals een waterige bufferoplossing. Het capillair zit vol met stationaire fase. Om het monster in te brengen, wordt de capillaire inlaat in een flesje met het monster geplaatst en vervolgens teruggevoerd naar het bronflesje (het monster wordt via capillaire werking, druk of overhevelen in het capillair gebracht). De migratie van de analyten wordt vervolgens geïnitieerd door een elektrisch veld dat wordt aangelegd tussen de bron- en bestemmingsflesjes en wordt geleverd aan de elektroden door de hoogspanningsvoeding. De analyten scheiden zich wanneer ze migreren vanwege hun elektroforetische mobiliteit en worden gedetecteerd nabij het uitlaatuiteinde van het capillair. De uitvoer van de detector wordt verzonden naar een gegevensuitvoer- en verwerkingsapparaat zoals een integrator of computer. De gegevens worden vervolgens weergegeven als een elektroferogram, dat de reactie van de detector als functie van de tijd rapporteert. Gescheiden chemische verbindingen verschijnen als pieken met verschillende migratietijden in een elektroferogram.


Lehninger principes van biochemie (4e ed.): Nelson, D., en Cox, M.

Nelson, D., en Cox, M.W.H. Freeman and Company, New York, 2005, 1216 blz., ISBN 0-7167-4339-6, $ 130,95.

In het begin waren er White, Handler en Smith. (Bij studieboeken over biochemie wordt bijna nooit naar hun titel verwezen, alleen door hun auteurs. Dit punt zal binnenkort opnieuw worden besproken.) Toen zorgden Mahler en Cordes voor concurrentie. In 1970 (we hebben natuurlijk te maken met de verre nevelen van de biochemische tijd) verscheen Lehninger op het toneel. Het werd door velen beschouwd als de eerste "leesbare" biochemische tekst en werd al snel een populair hoofdbestanddeel in cursussen. Rond dezelfde tijd, toen het inherente belang van biochemie duidelijk werd, begonnen leerboeken zich te vermenigvuldigen en groter te worden. Biochemie bevond zich in een indrukwekkende groeifase en auteurs voelden de noodzaak om de snel ophopende nieuwe informatie in hun boekdelen op te nemen zonder het oude materiaal te elimineren.

Deze groeispurt van de biochemie en de begeleidende teksten leidden al snel tot een splitsing in leerboekstijl. Biochemie werd gezien als cruciaal voor de meeste biowetenschappen-majors en zelfs ingenieurs moesten worden geïnformeerd. Niet iedereen zou echter de rigoureuze aanpak nodig hebben die door de vroege generaties teksten werd voorgesteld. Er verschenen nieuwe boeken waar de titel nu een issue was. Volumes die zijn voorzien van reliëf met Contouren van …, Stichtingen in …, en Principes van … waren gericht op de zogenaamde non-majors secties van de biochemie. In 1982 besloot Albert Lehninger dat zijn oorspronkelijke inspanningen door twee vorige edities te zwaar waren geworden en koos hij voor een derde benadering. Hij noemde zijn nieuwe werk Principes van biochemie maar richtte het niet op niet-majors. Integendeel, hij zag de noodzaak in van een boek dat uitgebreid genoeg was voor een poging om het vakgebied volledig te behandelen, maar niet zo diepgaand dat het zou kunnen volstaan ​​als een afstudeertekst. Zijn nieuwe boek zou bedoeld zijn voor niet-gegradueerde biochemie-majors en anderen die een cursus op majeur-niveau nodig hadden.

Deze 4e editie van die nieuwere Lehninger is het resultaat van de evolutie van deze aanpak. Helaas is Albert Lehninger er niet geweest voor recente edities, maar het boek is wijselijk getiteld Lehninger-principes van biochemie. Het streeft nog steeds en slaagt er voor het grootste deel in een leesbaar oeuvre te zijn. (Aan de andere kant is het een beetje oneerlijke kritiek om te zeggen dat een tekst onleesbaar is. Slechts weinigen zullen zitten en zo'n boek lezen als een roman. Hoewel studenten het meeste uit deze benadering zouden halen, streven alle teksten naar een coherente inspanning door biochemie in een "grote afbeelding" te binden, zullen ze hoogstwaarschijnlijk een specifiek gedeelte over een onderwerp van misverstanden bekijken, of, waarschijnlijker, de index bekijken voor het exacte item in kwestie.) Auteurs David Nelson en Michael Cox hebben voortgebouwd op hun vorige editie om een ​​soepel stromend werk te genereren.

Huidige gebruikers kunnen er zeker van zijn dat er niets drastisch is veranderd in stijl vanaf de 3e editie. Er zijn echter belangrijke toevoegingen die ons nog steeds snel veranderende interessegebied weerspiegelen. Belangrijke resultaten van het Human Genome Project en andere sequencing-inspanningen zijn inbegrepen. Zo worden nu bijvoorbeeld ABC-transporters in alle organismen besproken. Genomics en proteomics komen aan bod in een apart hoofdstuk, en nieuwe toepassingen van methoden zoals atomic force microscopie worden beschreven. Geen van deze nieuwe insluitsels is geforceerd, maar lijkt mooi te worden vermengd met bestaand materiaal. Er zijn ook nieuwe inzichten in verwerkt die zijn verkregen uit structurele bepalingen van complexen zoals bacteriële RNA-polymerase en grote en kleine ribosomale subeenheden. Het belang van structuur bij het begrijpen van biochemische principes werd al vroeg erkend door Lehninger en wordt voortgezet door de auteurs, zoals blijkt uit hun opname van de Protein Data Bank-identificatiecode voor elke structuur die in de tekst wordt getoond. De auteurs hebben ook hun dekking van gedetailleerde reactiemechanismen aanzienlijk uitgebreid.

Instructeurs moeten er rekening mee houden dat het grootste deel van het eerste vierhoofdstukdeel van de 3e editie over de grondslagen van de biochemie is gecombineerd en verspreid naar andere hoofdstukken. Er is nu een eerste hoofdstuk genaamd "The Foundations of Biochemistry", gevolgd door een gewijd aan water. De celbiologische informatie in het oude hoofdstuk twee is in de context van andere hoofdstukken geplaatst en verkleind. Evenzo is veel van de chemie die in het oude hoofdstuk drie werd gevonden, op andere locaties geplaatst. Men neemt aan dat de auteurs hebben besloten te erkennen dat andere cursussen in de grondbeginselen van scheikunde en organische scheikunde een voorwaarde zouden moeten zijn voor een cursus die hun tekst gebruikt. Deze reducties en combinaties zijn waarschijnlijk manieren om sneller tot het vlees van het onderwerp te komen en het volume op een beheersbare grootte te houden.

Bij elke tekst van een dergelijke omvang zijn er altijd kleine dingen die kunnen worden gewijzigd. De auteurs hebben bijvoorbeeld hun sectie over DNA-vingerafdrukken uit de oudere editie in wezen intact opgenomen. Dit toont Southern-blotting en RFLP-analyse op autoradiogrammen. Deze methode is al lang verdrongen door het gebruik van PCR en capillaire elektroforese.

Geen enkel modern tekstboek zou compleet zijn zonder de begeleidende zwerm supplementen en dit is geen uitzondering. Er is een studiegids en een apart collegeboekje om het leven van studenten gemakkelijker te maken, een set transparanten (met vetgedrukte tekst voor goede projectie-eigenschappen) en twee testbanken om het leven van de docent gemakkelijker te maken, en een website met afbeeldingen en animaties om het leven voor beiden gemakkelijker. De website is in de tekst doorgelinkt naar de betreffende site met een icoon van een muis (computer, geen zoogdier).

Er zijn te veel goede leerboeken over biochemie op de markt om de slechte te laten overleven. Ze zullen allemaal in wezen hetzelfde materiaal behandelen op enigszins verschillende (en soms identieke) manieren. Nieuwe edities zijn manieren voor boeken om nieuw materiaal en feedback van eerdere versies op te nemen en het lijkt erop dat Nelson en Cox beide op een bewonderenswaardige manier hebben gedaan. Deze tekst moet gebruikers van de oudere versies blijven plezieren en het model voortzetten dat Lehninger zelf met zijn eerste inspanningen heeft opgesteld.


Over de auteur

Carlos D. Garc'237a, PhD, is universitair hoofddocent analytische chemie aan de Universiteit van Texas in San Antonio, VS. Zijn groep is momenteel gericht op de ontwikkeling van nieuwe bioanalytische strategieën met microfluïdica en nanomaterialen.

Karin Y. Chumbimuni-Torres, PhD, is een onderzoeksmedewerker aan de Universiteit van Texas in San Antonio, VS. Ze is geïnteresseerd in de ontwikkeling van elektrochemische biosensoren en hun integratie in op microchips gebaseerde platforms.

Emanuel Carrilho, PhD, is universitair hoofddocent aan de Universiteit van Säo Paulo, Brazilië. Met meer dan vijfentwintig jaar ervaring in de scheidingswetenschap, is zijn groep gericht op de ontwikkeling van analytische methoden en instrumentatie voor bioanalyses.


4 van 20 <. O Poging Noem het tripeptide met behulp van de drieletterige aminozuurafkortingen gescheiden door een koppelteken. (Bijvoorbeeld: Gly-Ala-Phe). OH CN- H3N- N- CH2 CH2 CH2 CH2 Нас— Сн ОН CHз naam: Gly-Ser-Met Hoeveel nentide-obligaties zijn er in deze structuur2 over ons carrières privacybeleid gebruiksvoorwaarden neem contact met ons op help acer Cot Controllex terug & %24 4 i У %2D alt ctri л * 00 く0 tot

Hallo, we leren aminozuren en eiwitten.
Onze professor heeft niet besproken hoe peptiden of tripeptiden moeten worden genoemd.
Kun je me alsjeblieft helpen begrijpen hoe ik dit tripeptide een naam moet geven?

help_outline

Beeldtranscriptiedichtbij

4 van 20 <. O Poging Noem het tripeptide met behulp van de drieletterige aminozuurafkortingen gescheiden door een koppelteken. (Bijvoorbeeld: Gly-Ala-Phe). OH CN- H3N- N- CH2 CH2 CH2 CH2 Нас— Сн ОН CHз naam: Gly-Ser-Met Hoeveel nentide-obligaties zijn er in deze structuur2 over ons carrières privacybeleid gebruiksvoorwaarden neem contact met ons op help acer Cot Controllex terug & %24 4 i У %2D alt ctri л * 00 く0 tot


Kansas State University

Hier zijn enkele vragen van eerdere eerste tests, zodat u een idee krijgt van het formaat en de logische stappen die nodig zijn om het juiste antwoord te krijgen.

Alle organismen moeten zich voortplanten, energie gebruiken, georganiseerd blijven en reageren op externe prikkels. Dit zijn allemaal kenmerken van het leven die in je leerboek staan. Antwoord C komt niet voor in je leerboek, dus daar zou je automatisch een beetje wantrouwend tegenover moeten staan. Maar hebben niet alle organismen zuurstof nodig? NEE. Sommige worden zelfs gedood door de aanwezigheid van zuurstof. Organismen, zoals je in de les hebt geleerd, omvatten niet alleen grote vage dingen zoals je hond, kat of kamergenoot, maar ook kleine kleverige dingen zoals bacteriën of gist (en misschien je kamergenoot). Sommige bacteriën hebben geen zuurstof nodig. Gist kan prima rondkomen met of zonder zuurstof. Je staat er alleen voor met de kamergenoot, sorry. Het antwoord op deze vraag is dus C, gebaseerd op feiten die je kent (de lijst met kenmerken van het leven in ons leerboek), en ondersteund door andere feiten en logica.

Dit cijfer is gebaseerd op een cijfer uit een vorig leerboek (waarschijnlijk staat er een vergelijkbaar exemplaar in uw huidige leerboek). Het exacte cijfer is niet belangrijk wat belangrijk is, is dat u begrijpt dat zowel de cijfers als de tekst in uw boek informatie kunnen bevatten waarvan wij willen dat u die weet. Krijg je het idee dat we graag willen dat je zowel het leerboek leest als naar de les gaat? Mooi zo! In ieder geval, als je het leerboek leest, zou deze vraag heel eenvoudig moeten zijn. Maar zelfs als je het niet hebt gelezen, of je de stof niet goed herinnert, kun je logica gebruiken om de keuzes te doorlopen en de duidelijk verkeerde te elimineren. U moet weten dat de wetenschappelijke methode doorgaans beschikbare gegevens gebruikt om hypothesen te genereren. Er worden experimenten uitgevoerd om de hypothesen te testen. Dus een soort DATA zou het uitgangspunt moeten zijn (box 1). Op basis daarvan moet je antwoorden A, C en E elimineren. Dan blijven B en D over, die erg op elkaar lijken. In dit stadium moet u het verschil onthouden tussen THEORIE en CONCLUSIE, de twee termen die verschillend zijn in antwoord B en D. Nogmaals, u ontdekt dat u de definities van de woorden die in deze cursus worden gebruikt, moet begrijpen! Dus als je weet dat veel vergelijkbare conclusies wetenschappers in staat stellen om tot een THEORIE te komen, of dat één reeks waarnemingen lang niet genoeg is om een ​​THEORIE te ondersteunen, moet je antwoord B elimineren. Het juiste antwoord is dus D.

Deze vraag komt rechtstreeks uit een oefening die je in de PoB-studio gaat doen. Oefeningen die je in de studio doet, zijn eerlijk spel voor examenvragen, voor het geval je je dat afvroeg. En vragen met eenvoudige wiskunde (bijvoorbeeld delen of vermenigvuldigen met 10) zullen ook op examens verschijnen. Als we u meer gecompliceerde wiskundevragen stellen, zullen we u van tevoren informeren en kunt u een rekenmachine meenemen voor het geval u denkt dat u deze nodig heeft. Maar voor deze vraag heb je geen rekenmachine nodig. Een absorptie van 0,2 is een derde van die van een absorptie van 0,6. Dat betekent dat er een derde van het aantal gistcellen in een oplossing met deze absorptie zal zijn, vergeleken met een oplossing met een absorptie van 0,6. Een derde van 300 = 100. Het juiste antwoord is dus (C).

Meer definities. Merk op dat de vetgedrukte term VOORGESTELDE UITLEG een redelijk goed synoniem is voor een van de antwoorden, d.w.z. HYPOTHESIS. Je kunt DOGMA ook elimineren omdat het nooit in je boek of in je studiomateriaal is genoemd als onderdeel van de wetenschappelijke methode. Dus zelfs als je alleen maar gokt (wat geen aanbevolen strategie is), geven we je vaak antwoorden die zo belachelijk zijn dat je uit minder keuzes kunt raden! Grappig hoe niemand ons ooit bedankt voor deze gemakkelijke vragen, ze klagen alleen over de moeilijke. Het juiste antwoord is D.

Hier is een klassiek geval waarin haastig en onzorgvuldig lezen zal resulteren in slechte testprestaties. Dat wist je waarschijnlijk wel Dendroica is de geslachtsnaam, en petechiën en pennsylvanica zijn soortnamen. Dus het juiste antwoord moet B zijn, toch? Nou, B heeft gelijk, maar het is ook onvolledig. Als je je de rangschikking van taxonomische indelingen herinnert, zul je je herinneren dat organismen in hetzelfde geslacht ook in dezelfde FAMILIE zitten (evenals dezelfde ORDE, KLASSE, KONINKRIJK enz.) Dus als je wat verder leest in de lijst met keuzes , verschijnt het echte antwoord. Deze organismen behoren tot dezelfde FAMILIE en hetzelfde GENUS. Het antwoord is E. Ik hoop dat dit voorbeeld het idee versterkt dat u DE VOLLEDIGE VRAAG EN ALLE ANTWOORDEN moet LEZEN voordat u een markering op uw antwoordkaart maakt.

6. Hier is een foto van een chromosoom. Het vak met het label "A" schetst een structuur genaamd a(n)___1___ de structuur met het label "B" is a(n)__2____. (spaties 1 en 2 moeten respectievelijk worden gevuld met:)
A. 1- aster, 2-chromatide
B. 1- chromatide, 2- centromeer
C. 1- kinetochoor, 2- chromatide
D. 1- telomeer, 2- centromeer
E. 1- nucleolus, 2- kinetochoor

Hier is een voorbeeld van een vraag uit de module Celbiologie, die illustreert dat we vaak verwachten dat je bepaalde structuren labelt in figuren die bijna rechtstreeks uit je tekst of uit het computermateriaal zijn overgenomen. Nogmaals, het is duidelijk dat u zeer specifieke termen moet kennen en onthouden. En nogmaals, ten minste één antwoord (E) is belachelijk als je het materiaal leest of naar de klas gaat, de NUCLEOLUS is een onderdeel van de NUCLEUS van een cel en geen onderdeel van een CHROMOSOOM. Nadat je die hebt geëlimineerd, heb je vier keuzes. En helaas, tenzij u de DEFINITIE van al deze termen begrijpt, krijgt u misschien niet het juiste antwoord, namelijk B.

Hier is nog een soort vraag die je tijdens een semester in BIOL 198 zult gaan waarderen. We hebben een proces (in dit geval transport van materialen in planten) in de klas besproken. Dit zal ook in het leerboek worden behandeld. Nu testen we of je dat proces voldoende begrijpt, zodat je de stappen in het proces in de juiste volgorde kunt plaatsen. Probeer dus de opeenvolging van stappen te onthouden in enkele van de belangrijkste processen (fotosynthese, oxidatieve fosforylering, mitose, enz.) die we in deze cursus bespreken, want het kan zijn dat u gevraagd wordt ze in de juiste volgorde te plaatsen. In dit geval is het juiste antwoord D. Suiker wordt actief naar het floëem getransporteerd vanuit de bladcellen die de suiker maken. Deze verandering in osmotische potentiaal zorgt ervoor dat water in het floëem diffundeert (dit concept wordt ook behandeld in Module 4), waardoor een positieve drukpotentiaal ontstaat. Aan het andere uiteinde van de plant worden de suikermoleculen uit het floëem getransporteerd om de niet-fotosynthetische wortelcellen van voeding te voorzien.

We stellen je vaak een aantal bijpassende vragen, omdat het ons in staat stelt om met één vraag over veel materiaal te testen. In dit geval wordt u gevraagd om specifieke structuren te matchen met een specifiek organisatieniveau (WEEFSEL OF ORGAAN) van dieren. Je moet dus zowel de organisatieniveaus als de specifieke structuren kennen. Nogmaals, dit is geen moeilijke vraag als je het materiaal hebt gelezen en de les hebt bijgewoond, maar het lijkt je op dit moment waarschijnlijk behoorlijk moeilijk als je dit materiaal nog niet hebt behandeld! Maar je hoeft niet in paniek te raken. U weet waarschijnlijk dat de lever een orgaan is en dat de huid een orgaan is. Je weet misschien niet dat epitheel een soort weefsel is en dat zenuwen een ander soort weefsel zijn, dus we gaan verder met de uiteindelijke keuze. Je wist waarschijnlijk al dat de maag een orgaan is, geen weefsel, dus het antwoord moet E zijn. En dat zou kloppen!

Een ander veelvoorkomend type vraag op ons examen is deze, waarbij u de lege plekken in volgorde moet invullen uit een lijst met keuzes. Zoals eerder zijn sommige antwoorden belachelijk. Rode bloedcellen veranderen niet in witte bloedcellen of in weefselcellen als ze door haarvaten gaan, dus je kunt antwoorden B en C elimineren. En we zullen niet eens beginnen over waarom antwoord A absurd is!

Je krijgt ook een idee van de informatie in de vraag (hebben we je niet verteld om de vragen aandachtig te lezen?), wanneer je opmerkt dat de juiste antwoorden dingen zijn die zich in de bloedbaan gedragen op een analoge manier als zuurstof en koolstofdioxide , respectievelijk. Aangezien zuurstof nodig is voor dierlijke cellen, en aangezien koolstofdioxide een afvalproduct is van dierlijke cellen, kun je er waarschijnlijk achter komen dat een aantal noodzakelijke voedingsstoffen in de eerste blanco moet gaan, en wat afvalproduct in de tweede blanco. Op basis van die logica kun je D elimineren, wat leidt tot de conclusie dat het enige mogelijke antwoord E is. Deze vraag is waarschijnlijk te gemakkelijk, vind je niet?

11. Doorgang van in water oplosbare moleculen door biologische membranen wordt beperkt door de structurele component van het membraan die bekend staat als:
A) lipiden.
B) eiwitten.
C) koolhydraten.
D) nucleïnezuren.
E) geen van bovenstaande.

Hier is een voorbeeld van een vraag die zo duidelijk en eenvoudig mogelijk was geschreven, maar die door een aanzienlijk deel van de klas werd gemist. Het antwoord is: A-lipiden (inclusief fosfolipiden en cholesterol) zijn hydrofoob en zijn dus automatisch de enige logische keuze voor een membraancomponent die de doorgang van hydrofiele (in water oplosbare) moleculen door membranen kan beperken. Maar dat logische en simpele antwoord werd door velen gemist. Waarom? Zoals een student schreef: "de manier waarop het is geformuleerd, geeft aan dat je het antwoord wilt voor een structurele component van het membraan en wat je hebt vermeld als keuzes voor het antwoord zijn de vier hoofdklassen van biologische polymeren, geen structurele componenten van het membraan - daarom E is het juiste antwoord."

Dit kan een voorbeeld zijn van het zoeken naar de "truc" in de vraag (waar die er niet is). But actually if the answer E was correct as this student assumed, it would be a trick question! Denk er over na. By looking for the "trick", she mentally changed the question from a simple one to a tricky, complicated one. She changed her perspective to one that is different from that of the person who wrote the question, who wanted it to be as clear and simple as possible. And when you are not thinking along the same lines as the person who wrote the question, you probably will get it wrong.

Alternatively, it could be an example of memorization-driven blinders memorizing the four basic biological polymers and not thinking about them in another context. This student obviously memorized the fact that there are four biological polymers. Super goed! But she should also know that three of the four (lipids, proteins, and carbohydrates) ARE also membrane structural components. Just because they are "biological polymers" does not mean that they automatically are excluded from any memory bin that holds the information for "membrane structural components". As noted before, memorization is not enough, and in this case, memorization of a list, in the absence of additional understanding, may have acted as a set of blinders and actually hurt the student's performance on the test.


The Biology of Hunger

The biological mechanisms behind hunger, appetite, and satiety are mysterious. What processes cause us to feel hunger and then tell us when to stop eating? Why are we attracted to particular foods more than others? What are the biological roots of eating disorders like binge eating and anorexia?

For Nilay Yapici, Neurobiology and Behavior, the answers lie in our brains. “I’ve always been fascinated by how our brains control our behaviors,” she says. “I want to understand how genes regulate our brain functions, which then control our behaviors, especially our daily life decisions like eating.”

Identifying Food Intake Neurons

Yapici explores how the food intake circuits in the brain are regulated in different behavioral states. Her lab seeks to identify neurons that mediate food intake decisions and trace their activity during various behaviors, such as foraging or resting.

Yapici began her research career focusing on Drosophila melanogaster, the fruit fly. She wanted to explore the genetics behind behavior, and she was drawn to drosophila because it has a smaller brain with 1000-fold fewer neurons than the mouse brain, yet approximately 80 percent of the protein-coding genes in drosophila are the same as in other species, such as mice and humans.

Early on, the Yapici lab identified excitatory interneurons, which they called Ingestion Neurons 1 (IN1), in the taste-processing center of the drosophila brain. “These neurons change activity when the fly is hungry,” Yapici says. “They have a higher firing rate when the fly is actively eating. We think the activity of these neurons is controlling the persistence of food intake.”

A Gut-Brain Positive Feedback Loop?

In their quest to understand the role of IN1 in food intake in drosophila, the researchers began to look at the interaction between the fly’s brain and its gut. “We have preliminary evidence that the duration of food intake may be regulated by information coming from the gut,” Yapici says. “It’s like a positive feedback loop. If the fly is eating something good, neurons in the gut seem to be activated and send impulses to the IN1 neurons in the brain. We think that’s why the IN1 neurons are persistently active while the fly is eating. It’s almost like the gut is telling the brain, ‘This is good. Keep on eating.’”

Recent research from other labs appears to show that these gut-brain neurons also exist in mice, Yapici explains. “This is encouraging to me because it seems similar mechanisms exist in both drosophila and mice, which makes the fly model more promising in terms of using it to understand the neural circuits that regulate food intake in the brain,” she says.

“The duration of food intake may be regulated by information coming from the gut. It’s like a positive feedback loop . It’s almost like the gut is telling the brain, ‘This is good. Keep on eating.’”

Yapici and her lab are planning to use the fly model to identify specific genes of interest, and then to take those findings and apply them to more complicated mouse models. “We’ll be going back and forth between the two models, and learning from both at the same time,” she says.

Imaging Deep Regions of the Brain

To peer into the deep regions of the mouse brain, Yapici has an ongoing collaboration with Chris Xu, Applied and Engineering Physics. Xu is the lead principle investigator (PI) and Yapici is a co-PI for the Cornell Neurotechnology Hub, which is dedicated to developing new brain-imaging technologies and making them known to the neuroscience community. Yapici and Xu worked together to develop a method to image deep regions of the living fly brain without surgery. Recently they extended that work further, seeking to create new methods to image the mouse brain stem.

“We are trying to image really deep regions in the brain,” Yapici says. “These regions are very important for taste processing and also probably for communicating with the gut. In addition, they contain other neural circuits that regulate physiological functions, like sleep and motor behaviors. No one can access them in behaving animals because of the technical difficulties of imaging them, but if we can develop this new imaging method using three-photon microscopy, there will be a lot of applications for its use. I’m very excited about that.”

What Is the Volume of One Fly Gulp?

Although she is not a trained engineer, Yapici is no stranger to inventing new tools to address scientific questions in the lab. Some years ago, she developed an ingenious one, called Expresso, to measure food intake for individual flies. Expresso is made up of many tiny glass capillaries that contain an exact measure of liquid food and a sensor that can detect the meniscus in the glass capillaries. The researchers put one fly in a chamber with one capillary to feed from.

“We can determine the volume of each gulp a fly takes,” Yapici says. “At the same time, we can track the flies. So, we know how much a fly eats and then what they do before and after they eat. Do they hang out in a corner? Do they stay close to the food? Do they forage for other food? It’s a very quantitative way of measuring fly feeding and foraging.”

A Passion for Understanding the Brain

In college, Yapici considered studying engineering but was always fascinated more by biology. “I even almost became a neurosurgeon,” she says. “But my passion was for understanding the brain rather than curing it. The research I do is basic science, but I like working on a question that has some kind of applied goal in the future. I don’t think I’m going to develop a therapy for an eating disorder, but I might actually identify a mechanism that can be used by someone else to develop a therapy. That’s the way science is. It’s a group effort. You need a lot of complementary scientific knowledge and expertise to reach a final goal.”


Bekijk de video: Capillary Electrophoresis (November 2021).