Hvad er en mol — og hvorfor kører alle paneler på denne side på den?
Molekylærbiologi stiller hele tiden det samme spørgsmål i forskellige kostumer: hvor mange molekyler har jeg egentlig? En vægt måler gram, et spektrofotometer måler absorbans, en pipette måler mikroliter — men reaktioner tæller mol, kemikernes enhed på 6,022×10²³ molekyler pr. mol. Molekylvægten (i dalton, numerisk det samme som g/mol) er vekselkursen mellem det, man kan veje, og det, man kan tælle. Hvert panel ovenfor — MW, Masse↔Mol, OD260, Fortynding, Kopital, Ekstinktionskoefficient — er ét trin på denne vekselkurs.
Det ene tal at huske: 1 µg dobbeltstrenget 1000 bp DNA indeholder cirka 9,1×10¹¹ molekyler. Ikke en tastefejl — de mængder, man pipetterer, er astronomisk store på molekylær skala, og netop derfor er det så vigtigt at konvertere mellem masse, koncentration og kopital.
Masse, mol og molaritet
Panelet Masse↔Mol dividerer gram med g/mol for at få mol, og dividerer mol med liter for at få molaritet. Regneeksempel: 1 mg af et 50 kDa-protein er 1×10−3 g ÷ 50.000 g/mol = 2×10−8 mol = 20 nmol; opløst i 1 mL giver det en 20 µM opløsning. Genomisk DNA omtales ofte i mikrogram, oligoer og plasmidpræparater i pmol, og panelet Enhedskonv. skifter mellem alle disse præfikser.
OD260: koncentration uden at veje
Nukleinsyrer absorberer UV ved 260 nm efter Beer–Lamberts lov (absorbans = ekstinktion × koncentration × vejlængde), så et spektrofotometer kan erstatte en vægt. For en vejlængde på 1 cm svarer én absorbansenhed nogenlunde til 50 µg/mL dobbeltstrenget DNA, 40 µg/mL RNA eller 33 µg/mL enkeltstrenget DNA. Den valgfri A280-aflæsning giver en renhedsheuristik: rent DNA ligger nær et A260/A280-forhold på 1,8, og ren RNA nær 2,0; et lavt forhold betyder normalt, at protein eller phenol følger med. Et forhold langt over 1,8 i en DNA-prøve peger den modsatte vej: RNA følger med.
Fortynding: C₁V₁ = C₂V₂
Fortyndingsformlen er blot bevarelse af opløst stof: de mol, man tager fra stamopløsningen, er lig de mol, man leverer. For at gå fra en 100 mg/mL stamopløsning til 10 mg/mL i et slutvolumen på 100 mL: V₁ = (10 × 100) / 100 = 10 mL stamopløsning plus 90 mL opløsningsmiddel, en 10-dobbelt fortynding. Panelet Bufferfremstilling kører den samme aritmetik med stamfaktorerne “50×” eller “10×” — at lave 1 L 1× TAE ud fra en 50× stamopløsning kræver 1000/50 = 20 mL stamopløsning.
Kopital og ekstinktionskoefficienter
Fordi hver kopi af et plasmid har samme molekylvægt (cirka 660 Da pr. basepar for dsDNA), omregnes masse til antal molekyler via Avogadros tal: 1 µg af et 5000 bp plasmid er cirka 1,8×10¹¹ kopier, og 1 pmol af hvad som helst er 6,02×10¹¹ kopier. For proteiner forudsiger Edelhoch-metoden absorbansen ved 280 nm ud fra kun tre aminosyretyper: hvert tryptofan bidrager med 5690 M⁻¹cm⁻¹, hvert tyrosin 1280 og hver cystin (disulfid) 120. Et protein uden aromatiske rester er næsten usynligt for UV — vej det i stedet.
Almindelige misforståelser
- “En OD på 1 er en nøjagtig konstant.” Faktorerne 50/40/33 µg/mL er empiriske gennemsnit for lange polymerer; basesammensætning, salt og især korte oligonukleotider forskyder dem.
- “660 Da pr. basepar er en naturlov.” Det er et praktisk gennemsnit — AT- og GC-rigt DNA adskiller sig en smule, og saltbetingelser betyder noget. Stol ikke på mere end to betydende cifre.
- “En A260/A280 på 1,6 ødelægger min prøve.” Forholdet er en screeningsheuristik, følsom over for pH og buffer; behandl det som et flag, ikke en dom.
- “Kopier og pmol er udskiftelige.” De adskiller sig med en faktor 6,02×10¹¹; at blande dem sammen er en klassisk qPCR-opsætningsfejl.
Relaterede værktøjer: Molmassberegner (kemitvillingen til MW-panelet), Opløsninger & fortynding, Sekvensanalyse og Genetikberegner.
