什么是亚氨基酸
【#ARK Invest#?科技洞察:DeepMind的AlphaFold开创了计算生物学的新时代】
蛋白质是地球上所有生命所必需的。它们由成百上千个相连的亚单位组成,称为氨基酸。每一种氨基酸的大小、形状和电荷都是独一无二的,当蛋白质链固定到一个舒适的位置时,它会使蛋白质在三维空间中扭曲和扭曲。由此产生的结构决定了蛋白质的功能。例如,在红血球中发现的一种蛋白质,血红蛋白有一个与氧气(O2)结合的凹槽,将氧气输送到全身。
传统上,科学家使用像x射线晶体学这样的成像技术来确定蛋白质结构。1972年,化学家克里斯蒂安·安芬森提出蛋白质的氨基酸序列决定了它的三维结构。从那时起,为了避免实验的高成本,研究人员试图用强力计算来“模拟”蛋白质结构,但这种计算并未削减蛋白质结构。
1994年,John Moult和Krzysztof Fidelis教授创立了蛋白质结构预测技术的关键评估(Critical Assessment of technologies for Protein Structure Prediction,CASP),这是一项两年一次的蛋白质折叠方法评估。直到2018年,Alphabet(GOOGL)的人工智能(AI)研究子公司DeepMind用一种称为AlphaFold的基于神经网络(NN)的算法让财团大吃一惊,直到2018年。
而DeepMind用AlphaFold震惊了世界,AlphaFold是一种能够预测蛋白质结构的算法,与当代实验方法相当。CASP财团认为准确度得分高于90 GDT1是可行的解决方案。AlphaFold的平均得分为92.4 GDT。
在ARK看来,AlphaFold是一个极大的突破,原因有二。
首先,神经网络训练集不包括专有数据,只有一个免费的公共数据库中已知的约170000个蛋白质结构。
其次,根据ARK的估计,DeepMind只花了20000美元就训练出了AlphaFold,展示了新的NN架构与计算生物学领域的深层专业知识相结合的强大功能。
虽然AlphaFold似乎有望在药物发现、蛋白质工程和基础生物学方面取得重大突破,但其预测蛋白质的准确性可能存在局限性,与模型训练集中的蛋白质不同。期待DeepMind在其即将发表的关于AlphaFold的论文中对这一潜在弱点进行讨论。
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植物组织游离脯氨酸含量的测定实验报告
脯氨酸是一种环状的亚氨基酸,通常所说的脯氨酸就是L-脯氨酸,天然存在的一种氨基酸,常温下本品为柱状晶体。加热下到215-220℃ 迅速分解。能溶于热水和乙醇。今天就给大家分享一下如何通过分光光度计测定植物中脯氨酸的含量。
一、试剂
所有试剂除注明者外,均为分析纯。
1.1 磺基水杨酸:0.6克磺基水杨酸,定容至200ml
1.2 酸性茚三酮(现配):3.75克茚三酮+90ml冰醋酸+36ml蒸馏水
1.3 甲苯
1.4 脯氨酸标准贮备液:在分析天平上精确称取25mg脯氨酸,倒入小烧杯中内,用少量蒸馏水溶解,然后倒入250ml容量瓶中,加蒸馏水定容至刻度,此标准液中每ml含脯氨酸100ug。
二、主要仪器
万分之一分析天平、水浴锅、分光光度计
三、试样的制备
取新鲜样本剪碎充分混匀后,装入样本瓶放入4℃冷藏备用。
四、分析步骤
4.1 试样溶液准备
称取鲜样0.3g,加入5ml磺基水杨酸,加盖,沸水浴10分钟,过滤,吸取滤液2ml,加2ml冰醋酸和3ml酸性茚三酮,沸水浴40分钟,冷却,加入5ml甲苯,充分振荡,静止分层,取上层甲苯溶液于比色皿中,520nm下比色。
4.2 空白溶液制备
除不加试样外,应用的试剂和操作步骤同4.1
4.3 标准曲线绘制
吸取脯氨酸标准溶液,0、0.5ml、1.0ml、1.5ml、2.0ml、2.5ml和3ml用蒸馏水定容至50ml容量瓶中,摇匀,各瓶中脯氨酸的浓度分别为0、1ug/ml、2ug/ml、3ug/ml、4ug/ml、5ug/ml及6ug/ml的系列标准浓度溶液,取7只试管分别取系列标准浓度的脯氨酸2ml,除不加试样外,其余操作步骤同4.1
五、结果计算
脯氨酸含量(%)=【C×V/(W×Vt×106)】×100
式中:
C–为从校准曲线或回归方程求得的2ml测定液中脯氨酸含量,ug/2ml
V–为提取液体积,ml;
W–为称取试样鲜重的质量,g;
Vt–为测量液体积,ml;
106、100–为换算因数。
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来源:栢晖生物整理。
植物中脯氨酸的测定(分光光度计),植物组织游离脯氨酸含量的测定实验报告
微量元素指占生物体总质量0.01%以下,且为生物体所必需的一些元素。如铁、硅、锌、铜、碘、溴、硒、锰等。微量元素为植物体必需但需求量很少的一些元素。这些元素在土壤中缺少或不能被植物利用时,植物生长不良,过多又容易引起中毒。
在农业中,常以微量元素作种子处理、根外追肥来提高作物产量。这些微量元素在体内的含量虽小,但在生命活动过程中的作用是十分重要的。
镁的作用
1、叶绿素合成及光合作用
镁的主要功能是作为叶绿素a和叶绿素b卟啉环的中心原,在叶绿素合成和光合作用中起重要作用。镁原子同叶绿素分子结合后,才具备吸收光量子的必要结构,才能有效地吸收光量子进行光合反应。
2、蛋白质的合成
镁作为核糖体亚单位联结的桥接元素,能保证核糖体稳定的结构,为蛋白质的合成提供场所。叶片细胞中有大约75%的镁是通过上述作用直接或间接参与蛋白质合成的。
3、酶的活化
植物体中一系列的酶促反应都需要镁或依赖于镁进行调节。镁在ATP或ADP的焦磷酸盐结构和酶分子之间形成一个桥梁,大多数ATP酶的底物是Mg-ATP。在活化磷酸激酶方面,镁比其他离子(如锰)更为有效。
4、镁参与DNA和RNA的生物合成
镁是稳定核糖体颗粒,特别是多核糖体所必需的,也是功能RNA蛋白颗粒进行氨基酸与其他代谢组分按顺序合成蛋白质所必需的。
5、镁能促进Va、Vc的生物合成,提高水果、蔬菜的品质。
锌
锌是植物必需的微量元素之一。锌以阳离子形态被植物吸收。锌在植物中的移动性属中等。同时锌也是许多酶的活化剂,通过对植物碳、氮代谢产生广泛的影响,因此有助于光合作用。
锌的作用
1、 是一些脱氢酶、碳酸酐酶和磷脂酶的组成元素,这些酶对植物体内的物质水解、氧化还原过程和蛋白质合成起重要作用。
2、参与生长素吲哚乙酸的合成,锌在作物体内间接影响着生长素的合成,当作物缺锌时茎和芽中的生长素含量减少,生长处于停滞状态,植株矮小。
3、稳定细胞核糖体的必要成分。
4、参加叶绿素的形成。植物缺锌生长发育停滞、叶片缩小、茎节缩短。中国缺锌土壤较多。缺锌土壤施锌增产效果显著,水稻和玉米尤为突出。
5、同时锌还可增强植物的抗逆性;提高籽粒重量,改变籽实与茎杆的比率。
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