المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الاحياء
عدد المواضيع في هذا القسم 10456 موضوعاً
النبات
الحيوان
الأحياء المجهرية
علم الأمراض
التقانة الإحيائية
التقنية الحياتية النانوية
علم الأجنة
الأحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
المضادات الحيوية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
أنـواع اتـجاهـات المـستهـلك
2024-11-28
المحرر العلمي
2024-11-28
المحرر في الصحافة المتخصصة
2024-11-28
مـراحل تكويـن اتجاهات المـستهـلك
2024-11-28
عوامـل تكويـن اتـجاهات المـستهـلك
2024-11-28
وسـائـل قـيـاس اتـجاهـات المستهلـك
2024-11-28

David Enskog
18-5-2017
أبو معاوية
14-11-2014
معركة تبوك
8-10-2014
Consonants TH
2024-03-23
أسباب الغش / الأسباب المرتبطة بالأسرة
1/10/2022
أحكام الارضين والغنائم
2024-11-27

Equilibrium Dialysis  
  
2224   11:31 صباحاً   date: 5-5-2016
Author : P. Suter and J. P. Rosenbusch
Book or Source : Anal. Biochem. 82, 109–114.
Page and Part :


Read More
Date: 1-6-2021 1706
Date: 10-5-2016 2218
Date: 13-12-2015 1822

Equilibrium Dialysis

 

 Equilibrium dialysis is a technique for analyzing the binding of a low molecular weight ligand to a macromolecular receptor (1). Information that can be obtained from an equilibrium dialysis experiment includes the stoichiometry of the complex formed and the affinities of the interacting components (2), plus more subtle properties such as cooperativity . In the simplest form of an equilibrium dialysis experiment, receptor and ligand solutions are placed in compartments on opposite sides of a semipermeable dialysis membrane. The pore diameter of the membrane is chosen to allow passage of the ligand and prevent passage of the receptor. The ligand thus redistributes between the two compartments, whereas the receptor stays in its own compartment. If the receptor binds the ligand, an excess of ligand begins to accumulate in the receptor compartment. When equilibrium is reached, two conditions are met, as long as there is no nonideality in the system: (1) the free ligand concentration is equal on both sides of the membrane and (2) the ligand in the receptor compartment is partitioned between free and receptor-bound form according to the equilibrium constant for the receptor–ligand interaction. The total ligand concentration on each side of the membrane is measured after equilibration, as is the receptor concentration, if necessary. The excess ligand concentration on the receptor side is attributed to its binding to the receptor. This basic experiment is repeated for a series of receptor and ligand concentrations. Pairs of bound and free ligand concentrations may then be analyzed by a graphical method, such as a Scatchard Plot, or fit by least squares to a binding equation to derive the relevant parameters of the receptor–ligand interaction (3).

 The primary advantage of equilibrium dialysis over other techniques for measuring ligand-binding equilibrium constants is that equilibrium dialysis does not rely on assumptions that a measured property, for example, a spectral change, correlates linearly with receptor occupancy. Development of microdialysis cells and of dialysis membranes made from purified material with well-defined molecular weight cutoffs have eliminated many artifacts once associated with equilibrium dialysis. Persisting sources of error include aggregation of the ligand, which will retard or prevent its passage through the dialysis membrane, adsorption of ligand or receptor to the membrane, and changes in volume and concentration resulting from an osmotic imbalance at the start of the experiment.

 The assumption that the free ligand concentration is equal on both sides of the membrane at equilibrium is not always valid. Most proteins and all nucleic acids are charged; thus these macromolecules accumulate a set of neutralizing counterions. A ligand of opposite charge can act as a neutralizing counterion, resulting in an imbalance between free ligand concentrations in the receptor and ligand compartments of an equilibrium dialysis experiment. This imbalance, known as the Donnan effect (4), does not reflect a biologically specific ligand–receptor interaction, but occurs with whatever counter-ion is available, as a consequence of maintaining the overall electrical neutrality of the solution. The practical impact of the Donnan effect is to give spurious evidence of an association between a ligand and receptor of opposite charge. Even if a ligand is uncharged, changes in ionic strength or pH due to redistribution of buffer ions may still interfere indirectly with an experiment. The magnitude of the Donnan ratio (an ion's concentration in the receptor compartment divided by its concentration in the ligand compartment) is greatest at high receptor

concentration and low ionic strength. For example, 100 µM receptor containing 10 charges in the presence of 1 mM NaCl will yield a Donnan ratio of 1.5, meaning that a monovalent ligand will appear to be 50% enriched in the receptor compartment. If the receptor concentration is lowered to 1 µM, or the salt concentration raised to 100 mM, the Donnan ratio drops to 1.005. Although simple addition of salt essentially eliminates the Donnan effect as an interfering factor in equilibrium dialysis, the added ions may distort the experiment in a different way, by competing with the ligand for association with charged groups in the receptor binding site. An alternative to using high salt concentration is to measure the Donnan ratio directly and apply a correction factor (5).

References

1. I. M. Klotz, F. M. Walker, and R. B. Pivan (1946) J. Am. Chem. Soc. 68, 1486–1490

2. H. N. Eisen and F. Karush (1949) J. Am. Chem. Soc. 71, 363–364

3. J. E. Fletcher and A. A. Spector (1968) Comput. Biomed. Res. 2, 164–175

4. F. G. Donnan (1911) Z. Elektrochem. 17, 572

5. P. Suter and J. P. Rosenbusch (1977) Anal. Biochem. 82, 109–114. 




علم الأحياء المجهرية هو العلم الذي يختص بدراسة الأحياء الدقيقة من حيث الحجم والتي لا يمكن مشاهدتها بالعين المجرَّدة. اذ يتعامل مع الأشكال المجهرية من حيث طرق تكاثرها، ووظائف أجزائها ومكوناتها المختلفة، دورها في الطبيعة، والعلاقة المفيدة أو الضارة مع الكائنات الحية - ومنها الإنسان بشكل خاص - كما يدرس استعمالات هذه الكائنات في الصناعة والعلم. وتنقسم هذه الكائنات الدقيقة إلى: بكتيريا وفيروسات وفطريات وطفيليات.



يقوم علم الأحياء الجزيئي بدراسة الأحياء على المستوى الجزيئي، لذلك فهو يتداخل مع كلا من علم الأحياء والكيمياء وبشكل خاص مع علم الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة في عدة مناطق وتخصصات. يهتم علم الاحياء الجزيئي بدراسة مختلف العلاقات المتبادلة بين كافة الأنظمة الخلوية وبخاصة العلاقات بين الدنا (DNA) والرنا (RNA) وعملية تصنيع البروتينات إضافة إلى آليات تنظيم هذه العملية وكافة العمليات الحيوية.



علم الوراثة هو أحد فروع علوم الحياة الحديثة الذي يبحث في أسباب التشابه والاختلاف في صفات الأجيال المتعاقبة من الأفراد التي ترتبط فيما بينها بصلة عضوية معينة كما يبحث فيما يؤدي اليه تلك الأسباب من نتائج مع إعطاء تفسير للمسببات ونتائجها. وعلى هذا الأساس فإن دراسة هذا العلم تتطلب الماماً واسعاً وقاعدة راسخة عميقة في شتى مجالات علوم الحياة كعلم الخلية وعلم الهيأة وعلم الأجنة وعلم البيئة والتصنيف والزراعة والطب وعلم البكتريا.