Жазғы ғылыми нұсқаулық: 40°C жылу толқыны молекулалық эксперименттерге кездескен кезде

Соңғы кездері Қытайдың басым бөлігінде жоғары температура сақталады. 24 шілдеде Шаньдун провинциясының метеорологиялық обсерваториясы сары түсті жоғары температура туралы ескерту жариялап, алдағы төрт күнде ішкі аймақтарда 35-37°C (111-133°F) «сауна тәрізді» температура және 80% ылғалдылық болады деп болжайды. Тұрпан, Шыңжаң сияқты жерлерде ауа температурасы 48°C-қа (111-133°F) жақындайды. Хубэйдегі Ухань мен Сяоган қалаларында қызғылт сары ескерту жарияланды, кейбір аудандарда температура 37°C-тан асады. Осы аптап ыстықта тамшуырлар бетінің астындағы микроскопиялық әлем әдеттен тыс бұзылыстарды бастан кешіреді — нуклеин қышқылдарының тұрақтылығы, ферменттердің белсенділігі және реагенттердің физикалық күйі ыстық толқынның әсерінен тыныш бұзылады.

Нуклеин қышқылын алу уақытпен жарысқа айналды. Сыртқы ауа температурасы 40°C-тан асқанда, тіпті кондиционер қосулы болса да, операциялық үстелдің температурасы жиі 28°C-тан жоғары болады. Бұл кезде ашық жерде қалған РНҚ үлгілері көктем мен күзге қарағанда екі есе жылдам ыдырайды. Магниттік түйіршіктерді экстракциялауда еріткіштің жылдам ұшпалануына байланысты буферлік ерітінді жергілікті қаныққан, ал кристалдар оңай тұнбаға түседі. Бұл кристалдар нуклеин қышқылын ұстау тиімділігінде үлкен ауытқуларға әкеледі. Органикалық еріткіштердің ұшқыштығы бір мезгілде артады. 30°С температурада хлороформның ұшпалану мөлшері 25°С-пен салыстырғанда 40%-ға артады. Жұмыс кезінде сорғыштағы желдің жылдамдығы 0,5 м/с болуын қамтамасыз ету және қорғаныс тиімділігін сақтау үшін нитрилді қолғаптарды пайдалану қажет.

ПТР эксперименттері одан да күрделі температуралық бұзылуларға тап болады. Taq ферменті және кері транскриптаза сияқты реагенттер температураның кенет ауытқуларына өте сезімтал. -20°C мұздатқыштан шығарылғаннан кейін түтік қабырғаларындағы конденсация реакция жүйесіне енсе, фермент белсенділігінің 15%-дан астам жоғалуына әкелуі мүмкін. dNTP шешімдері бөлме температурасына (>30°C) небары 5 минут әсер еткеннен кейін анықталатын деградацияны көрсете алады. Құралдың жұмысына жоғары температура да кедергі жасайды. Зертханадағы қоршаған орта температурасы >35°C болғанда және ПТР құралының жылуды тарату клиренсі жеткіліксіз болғанда (қабырғадан <50 см), ішкі температура айырмашылығы 0,8°C-қа жетуі мүмкін. Бұл ауытқу 96 шұңқырлы пластинаның шетіндегі күшейту тиімділігінің 40%-дан астам төмендеуіне әкелуі мүмкін. Шаң сүзгілерін жүйелі түрде тазалау керек (шаңның жиналуы жылуды тарату тиімділігін 50%-ға төмендетеді) және ауаны тікелей кондиционерлеуден аулақ болу керек. Сонымен қатар, бір түнде ПТР эксперименттерін орындаған кезде, үлгілерді сақтау үшін ПТР құралын «ауыспалы тоңазытқыш» ретінде пайдаланбаңыз. 4°C температурада 2 сағаттан астам сақтау қыздырылған қақпақ жабылғаннан кейін конденсацияның пайда болуына, реакция жүйесін сұйылтуға және құралдың металл модульдерін тоттануға әкелуі мүмкін.

Жоғары температура туралы тұрақты ескертулерге тап болған молекулалық зертханалар да дабыл қағуы керек. Бағалы РНҚ үлгілері -80°C мұздатқыштың артқы жағында сақталуы керек, қол жеткізу жоғары температура кезеңдерімен шектелген. -20°C мұздатқыштың есігін күніне бес реттен артық ашу температураның ауытқуын күшейтеді. Жоғары жылу шығаратын жабдықтың екі жағында және артқы жағында кемінде 50 см жылу бөлу кеңістігі қажет. Сонымен қатар, эксперимент уақытын қайта құрылымдау ұсынылады: РНҚ экстракциясы және qPCR жүктеу сияқты температураға сезімтал операциялар үшін сағат 7:00-10:00; Деректерді талдау сияқты эксперименттік емес жұмыстар үшін 13:00-4:00. Бұл стратегия жоғары температура шыңдарының маңызды қадамдарға кедергі жасауын тиімді болдырмайды.

Ыстық толқын кезіндегі молекулалық тәжірибелер техника мен шыдамдылықтың сынағы болып табылады. Жаздың тынымсыз күнінің астында тамшуырыңызды қойып, құралдың көбірек жылуды таратуына мүмкіндік беру үшін үлгілеріңізге қосымша мұз қорабын қосатын уақыт келді. Температураның ауытқуын құрметтеу – жаздың аптап ыстықта 40°C ыстықта тіпті молекулалар да мұқият қорғалған «жасанды полярлық аймақты» қажет етеді.