Co to jest laboratorium biochemiczne?
Laboratorium biochemiczne to obszar, w którym biochemik bada procesy chemiczne w żywych organizmach. Tradycyjna biochemia bada chemię reakcji katalizowanych przez enzymy, ale badania biochemiczne rozszerzyły się na tematy transdukcji sygnału, transportu w komórkach i interakcji molekularnych. Na ogół trzeba mieć co najmniej licencjat z nauk ścisłych, aby pracować w laboratorium biochemicznym. Praca w branży biotechnologicznej zazwyczaj kosztuje lepiej niż stanowiska akademickie.
Wszystkie laboratoria biochemiczne będą miały podstawowe elementy laboratoriów naukowych, takie jak miernik pH, waga do ważenia chemikaliów, różnorodne bufory i inne chemikalia oraz lodówki i zamrażarki do przechowywania zapasów. Będą także posiadać specjalną zamrażarkę przechowywaną w temperaturze -70 ° F (-70 ° C) w celu długotrwałego przechowywania białek i tkanek. Takie obiekty będą miały wirówki i dostęp do ultrawirówki. Maszyna do lodu jest zasadniczo niezbędna do generowania lodu, aby enzymy i odczynniki były schłodzone i stabilne. Praktycznie wszystkie laboratoria biochemiczne będą zaopatrzone w elektroforezę żelową do badania białek wraz ze sprzętem do przeprowadzania Western blot.
Do badań biochemicznych często niezbędny jest spektrofotometr do pomiaru stężenia białka lub reakcji enzymatycznych. Zwykle wystarczy spektrofotometr UV-Vis, ale niektóre laboratoria wymagają spektrofotometru fluorescencyjnego do bardziej specjalistycznych zastosowań. Bardziej wyspecjalizowane laboratoria mogą mieć bardziej wyspecjalizowane spektrofotometry.
Inne laboratoria biochemiczne mogą mieć bardziej wyspecjalizowany sprzęt, taki jak określony sprzęt do chromatografii. Ten rodzaj technologii oddziela cząsteczki. Na przykład laboratorium może mieć system wysokociśnieniowej chromatografii cieczowej (HPLC) do oddzielania peptydów lub przeprowadzania testów enzymatycznych na małych cząsteczkach. Innym rodzajem przyrządu, jaki można mieć, jest system chromatografii gazowej (GC). To urządzenie oddziela związki lotne.
Laboratorium biochemii białek prawdopodobnie będzie miało system szybkiej chromatografii cieczowej (FPLC) do oczyszczania dużych ilości białka do badań. Miałby różnorodne żelowe matryce o różnych właściwościach chemicznych do zastosowania z FPLC do oddzielania białek. Byłyby szklane kolumny o różnych proporcjach do przechowywania matryc. Laboratoria biochemiczne z białkami mają na ogół chłodni, dzięki czemu białka można izolować i oczyszczać w niskich temperaturach, aby zachować ich stabilność.
Wiele laboratoriów biochemicznych wykorzystuje techniki biologii molekularnej do pomocy w badaniach biochemicznych. Takie molekularne laboratoria biochemiczne często łączą wiele technik biochemicznych, takich jak przeprowadzanie Western blot, z technikami laboratoryjnymi mikrobiologii. Techniki inżynierii genetycznej obejmują manipulowanie DNA lub RNA w mikroorganizmach, dlatego wymagane są sterylne warunki. Takie laboratorium miałoby sterylny kaptur, który można by wytrzeć etanolem i ma lampę bakteriobójczą. Dmuchuje sterylne powietrze na powierzchnię roboczą.
Laboratorium miałoby agar , który tworzy żel, na którym rosną mikroorganizmy. Byłoby wiele innych materiałów do pożywek i antybiotyków do hodowli genetycznie zmodyfikowanych mikroorganizmów. Miałby inkubatory i wytrząsarki, które można ogrzać, aby hodować bakterie lub drożdże. Konieczny jest również dostęp do autoklawu, aby wysterylizować zapasy do wzrostu i manipulacji RNA oraz zniszczyć materiał rekombinowany po zakończeniu eksperymentów.
Dodatkowymi elementami byłyby jednostki elektroforezy żelowej do oddzielania RNA i DNA. Laboratorium biochemii molekularnej miałoby dostęp do maszyny do reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR) do przeprowadzania reakcji PCR. Miałby różne enzymy restrykcyjne i różne enzymy stosowane w klonowaniu i pracach PCR.
Medyczne laboratorium biochemiczne miałoby wiele elementów innych laboratoriów biochemicznych, w zależności od jego specjalizacji. Różnica tkwi w źródle materiału do badań. Bardziej prawdopodobne byłoby wykorzystanie technik hodowli komórek ssaków lub uzyskanie materiału z hodowli komórek macierzystych. Rekombinowane ludzkie białka mają wielką wartość dla medycznych laboratoriów biochemicznych.
Wiele z tych technik jest bardzo pożądanych w biotechnologii i akademickich placówkach badawczych. Techniki biologii molekularnej i reakcji PCR są pożądanymi umiejętnościami zawodowymi, podobnie jak znajomość kultur komórek ssaków. Opanowanie dowolnej jednostki chromatograficznej jest również zaletą podczas poszukiwania pracy w biochemii. Studenci studiów licencjackich mogą brać udział w zajęciach laboratoryjnych w tych obszarach i, jeśli to możliwe, prowadzić badania w laboratorium biochemicznym, co jest dobrym sposobem na rozpoczęcie doskonalenia tych umiejętności.