Калькулятори біохімії — MW, маса⇄моль, OD260, розведення, кількість копій, коефіцієнт поглинання, приготування буферів, перетворення одиниць
Калькулятори біохімії
Базові розрахунки біохімії — молекулярна маса, перетворення маси в моль, визначення концентрації за A260, розведення C1V1, кількість копій, коефіцієнт поглинання білка, рецепти приготування буферів і перетворення одиниць. Також: Аналіз послідовностей | Калькулятор генетики.
Введіть послідовність ДНК/РНК, послідовність білка (однолітерний код) або хімічну формулу, щоб обчислити молекулярну масу.
Введіть молекулярну масу та масу, щоб обчислити молі, або молі, щоб обчислити масу, потрібну для цільового об'єму й концентрації.
Введіть значення A260, щоб обчислити концентрацію нуклеїнових кислот. За бажанням введіть A280 для коефіцієнта чистоти (A260/A280).
Використовуйте формулу C₁V₁ = C₂V₂ для розрахунку розведень. Введіть концентрацію запасу, цільову концентрацію і цільовий об'єм.
Введіть довжину матриці та масу, щоб обчислити кількість копій ДНК/РНК.
Введіть послідовність білка, щоб обчислити коефіцієнт поглинання при 280 нм методом Едельгоха (внески Trp, Tyr, Cys).
×
Оберіть буфер і введіть цільовий об'єм, щоб отримати рецепт приготування.
Оберіть категорію та одиниці, щоб виконати поширені перетворення одиниць у біохімії.
Довідка: коефіцієнти перетворення A260: dsDNA=50 µг/мл, ssDNA=33 µг/мл, RNA=40 µг/мл на 1,0 OD. Середня молекулярна маса нуклеотиду: ~330 Да (dsDNA). Поглинання білка при 280 нм: Trp=5690, Tyr=1280, Cys(цистин)=120 M⁻¹см⁻¹. Рецепти буферів — за стандартними протоколами молекулярної біології (Sambrook & Russell).
Що таке моль — і чому він діє в усіх панелях цієї сторінки?
Молекулярна біологія постійно ставить одне запитання в різних обличчях: скільки молекул у мене справді є? Ваги показують грами, спектрофотометр — поглинання, піпетка відміряє мікролітри, але реакції рахують молі — одиницю хіміків, 6,022×10²³ молекул на моль. Молекулярна маса (у дальтонах, чисельно така сама, як г/моль) — це курс обміну між тим, що можна зважити, і тим, що можна порахувати. Кожна панель вище — MW, маса⇄моль, OD260, розведення, кількість копій, коефіцієнт поглинання — це один крок на цьому обміні.
Одне число, яке варто запам'ятати: 1 µг двоцепочкової ДНК на 1000 пар основ містить близько 9,1×10¹¹ молекул. Це не помилка друку — кількості, які ви відбираєте піпеткою, астрономічно великі в молекулярному масштабі, тож перетворення між масою, концентрацією та кількістю копій так важливе.
Маса, моль і молярність
Панель маса⇄моль ділить грами на г/моль, щоб отримати молі, і ділить молі на літри, щоб отримати молярність. Приклад: 1 мг білка 50 кДа — це 1×10−3 г ÷ 50 000 г/моль = 2×10−8 моль = 20 нмоль; розчинених у 1 мл, це розчин 20 µМ. Геномну ДНК часто обговорюють у мікрограмах, олігонуклеотиди і плазмідні препарати — у пмоль, а панель перетворення одиниць перемикає між усіма цими префіксами.
OD260: концентрація без зважування
Нуклеїнові кислоти поглинають УФ при 260 нм за законом Бера–Ламберта (поглинання = коефіцієнт × концентрація × довжина шляху), тож спектрофотометр може замінити ваги. Для шляху 1 см одиниця поглинання відповідає приблизно 50 µг/мл двоцепочкової ДНК, 40 µг/мл РНК або 33 µг/мл одноцепочкової ДНК. Необов'язкове читання A280 дає евристику чистоти: чиста ДНК має співвідношення A260/A280 близько 1,8, а чиста РНК — близько 2,0; низьке співвідношення зазвичай означає, що поряд є білок або фенол. Співвідношення, помітно вище 1,8, у препараті ДНК вказує на зворотне: поряд РНК.
Розведення: C₁V₁ = C₂V₂
Формула розведення — це просто збереження розчиненої речовини: моль, які ви беретеся з розчину-запасу, дорівнюють молям, які ви доставляєте. Щоб перейти від запасу 100 мг/мл до 10 мг/мл у кінцевому об'ємі 100 мл: V₁ = (10 × 100) / 100 = 10 мл запасу плюс 90 мл розчинника — десятикратне розведення. Панель приготування буфера виконує ту саму арифметику з коефіцієнтами запасу «50×» або «10×» — щоб приготувати 1 л 1× TAE з 50× запасу, потрібно 1000/50 = 20 мл запасу.
Кількість копій і коефіцієнти поглинання
Оскільки кожна копія плазміди має однакову молекулярну масу (близько 660 Да на пару основ для дсДНК), маса перетворюється на кількість молекул через число Авогадро: 1 µг плазміди на 5000 пар основ — це приблизно 1,8×10¹¹ копій, а 1 пмоль чого завгодно — це 6,02×10¹¹ копій. Для білків метод Едельгоха передбачає поглинання при 280 нм лише з трьох типів залишків: кожен триптофан дає 5690 M⁻¹см⁻¹, кожен тирозин 1280, кожен цистин (дисульфід) 120. Білок без ароматичних залишків майже невидимий для УФ — зважте його натомість.
Поширені хибні уявлення
“OD 1 — точна константа.” Коефіцієнти 50/40/33 µг/мл — емпіричні середні для довгих полімерів; склад основ, сіль і особливо короткі олігонуклеотиди їх зміщують.
“660 Да на пару основ — закон природи.” Це зручне середнє — ДНК, багата на AT і GC, трохи відрізняється, а умови солі мають значення. Не довіряйте більш ніж двом значущим цифрам.
“A260/A280 1,6 псує мій зразок.” Це співвідношення — евристика для скринінгу, чутлива до pH і буфера; сприймайте його як прапорець, а не вирок.
“Копії та пмоль взаємозамінні.” Вони відрізняються в 6,02×10¹¹ разів; їх плутання — класична помилка налаштування qPCR.
