Летні навуковы даведнік: Калі хваля спёкі 40°C сустракаецца з малекулярнымі эксперыментамі

Апошнім часам на большай частцы Кітая захоўваецца высокая тэмпература. 24 ліпеня метэаралагічная абсерваторыя правінцыі Шаньдун абвясціла жоўты ўзровень трывогі, прагназуючы тэмпературу, падобную на «сауну», 35-37°C (111-133°F) і вільготнасць 80% на працягу наступных чатырох дзён ва ўнутраных раёнах. Тэмпература ў такіх месцах, як Турфан (Сіньцзян), набліжаецца да 48°C (111-133°F). У Ухані і Сяагані (Хубэй) абвешчаны аранжавы ўзровень трывогі, у некаторых раёнах тэмпература перавышае 37°C. У гэтую пякучую спёку мікраскапічны свет пад паверхняй піпетак перажывае незвычайныя парушэнні — стабільнасць нуклеінавых кіслот, актыўнасць ферментаў і фізічны стан рэагентаў ціха скажаюцца спякотай.

Экстракцыя нуклеінавых кіслот стала гонкай з часам. Калі тэмпература на вуліцы перавышае 40°C, нават пры ўключаным кандыцыянеры тэмпература аперацыйнага стала часта вагаецца вышэй за 28°C. У гэты час узоры РНК, пакінутыя на адкрытым паветры, раскладаюцца больш чым удвая хутчэй, чым вясной і восенню. Пры экстракцыі магнітнымі шарыкамі буферны раствор лакальна насычаецца з-за паскоранага выпарэння растваральніка, і крышталі лёгка выпадаюць у асадак. Гэтыя крышталі выклікаюць вялікія ваганні эфектыўнасці захопу нуклеінавых кіслот. Адначасова павялічваецца лятучасць арганічных растваральнікаў. Пры тэмпературы 30°C колькасць выпарэння хлараформу павялічваецца на 40% у параўнанні з 25°C. Падчас працы неабходна сачыць за хуткасцю ветру ў выцяжной шафе 0,5 м/с і выкарыстоўваць нітрылавыя пальчаткі для падтрымання ахоўнай эфектыўнасці.

ПЦР-эксперыменты сутыкаюцца з яшчэ больш складанымі тэмпературнымі парушэннямі. Такія рэагенты, як фермент Taq і зваротная транскрыптаза, надзвычай адчувальныя да рэзкіх ваганняў тэмпературы. Кандэнсацыя на сценках прабіркі пасля вымання з маразільнай камеры пры тэмпературы -20°C можа прывесці да страты актыўнасці фермента больш чым на 15%, калі яна трапляе ў рэакцыйную сістэму. Растворы dNTP таксама могуць прадэманстраваць прыкметную дэградацыю ўжо праз 5 хвілін знаходжання пры пакаёвай тэмпературы (>30°C). Праца прыбора таксама абцяжарваецца высокімі тэмпературамі. Калі тэмпература навакольнага асяроддзя ў лабараторыі >35°C, а адлегласць для рассейвання цяпла прыборам ПЦР недастатковая (<50 см ад сценкі), унутраная розніца тэмператур можа дасягаць 0,8°C. Гэта адхіленне можа прывесці да зніжэння эфектыўнасці ампліфікацыі на краі 96-лункавага планшэта больш чым на 40%. Пылавыя фільтры варта рэгулярна чысціць (назапашванне пылу зніжае эфектыўнасць рассейвання цяпла на 50%), і варта пазбягаць непасрэднага кандыцыянавання паветра. Акрамя таго, пры правядзенні ПЦР-эксперыментаў уначы пазбягайце выкарыстання прыбора ПЦР у якасці «часовага халадзільніка» для захоўвання ўзораў. Захоўванне пры тэмпературы 4°C больш за 2 гадзіны можа прывесці да ўтварэння кандэнсату пасля закрыцця нагрэтай вечкі, што развядзе рэакцыйную сістэму і патэнцыйна прывядзе да карозіі металічных модуляў прыбора.

Сутыкнуўшыся з пастаяннымі папярэджаннямі аб высокіх тэмпературах, малекулярныя лабараторыі таксама павінны біць трывогу. Каштоўныя ўзоры РНК павінны захоўвацца ў задняй частцы маразільнай камеры пры тэмпературы -80°C, доступ да якіх абмежаваны толькі ў перыяды высокай тэмпературы. Адкрыццё дзверцаў маразільнай камеры пры тэмпературы -20°C больш за пяць разоў на дзень пагоршыць ваганні тэмпературы. Абсталяванне, якое генеруе высокую тэмпературу, патрабуе не менш за 50 см прасторы для рассейвання цяпла з абодвух бакоў і ззаду. Акрамя таго, рэкамендуецца змяніць графік эксперыментаў: 7:00-10:00 для аперацый, адчувальных да тэмпературы, такіх як экстракцыя РНК і загрузка кПЛР; 13:00-16:00 для неэксперыментальнай працы, такой як аналіз дадзеных. Гэтая стратэгія можа эфектыўна прадухіліць перашкаджанне пікаў высокай тэмпературы выконваць крытычныя этапы.

Малекулярныя эксперыменты падчас спякоты — гэта выпрабаванне як тэхнікі, так і цярпення. Пад нястомным летнім сонцам, магчыма, самы час адкласці піпетку і дадаць да ўзораў яшчэ адну скрынку з лёдам, каб прыбор мог рассейваць больш цяпла. Гэтая павага да ваганняў тэмпературы — самая каштоўная якасць лабараторыі ў спякотныя летнія месяцы — бо ў 40°C летнюю спякоту нават малекулам патрэбна старанна ахоўная «штучная палярная вобласць».