Thermal Processes Associated with Electrophoresis under Conditions of High Ionic Strength

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Temperature heterogeneity of the electrophoretic solution, dynamically changing during electrophoresis in the gel platform area, was demonstrated by us earlier. In order to understand the reasons for this effect, we used U-shaped inserts in the wells of the electrophoretic chamber, protruding above the surface of the electrophoretic solution, but not affecting the current flow. The conducted study showed that the migration of heated masses of solution is caused by different rates of hydrogen and oxygen production on platinum electrodes. Using technique of real-time thermal imaging, it was demonstrated that in the presence of U-shaped inserts, heating was uniform up to 7°С throughout the entire volume of the solution located above the gel platform. Heating of the liquid in the well area occurred with less dynamics and was not identical. The heating of the liquid in the cathode well occurs insignificantly (only 1.5°C), and at the anode the increase is 2.5°С. We believe that temperature homogeneity will be of significant importance for reducing the variability of the results obtained by the Comet assay (DNA comet) method on preparations subjected to alkaline electrophoresis.

About the authors

N. P Sirota

Institute of Theoretical and Experimental Biophysics, Russian Academy of Sciences

Email: sirota@iteb.ru
Pushchino, Moscow

E. P Khizhnyak

Institute of Theoretical and Experimental Biophysics, Russian Academy of Sciences

Pushchino, Moscow

L. N Khizhnyak

Institute of Theoretical and Experimental Biophysics, Russian Academy of Sciences

Pushchino, Moscow

T. V Sirota

Institute of Theoretical and Experimental Biophysics, Russian Academy of Sciences

Pushchino, Moscow

E. A Kuznetsova

Institute of Theoretical and Experimental Biophysics, Russian Academy of Sciences

Pushchino, Moscow

References

  1. Khizhnyak E. P., Sirota N. P., Kuznetsova E. A., Khizhnyak L. N., and Sirota T. V. Heating and convection are associated with alkaline electrophoresis. Electrophoresis, 42 (9–10), 1153–1157 (2021). doi: 10.1002/elps.202000337
  2. Cordelli E., Bignami M., and Pacchierotti F. Comet assay: A versatile but complex tool in genotoxicity testing. Toxicol. Res., 10 (1), 68–78 (2021). doi: 10.1093/toxres/tfaa093
  3. Bajpayee M., Kumar A., and Dhawan A. Chapter 1: The Comet Assay: A Versatile Tool for Assessing DNA Damage. In: The comet assay in toxicology, Ed. by D. Anderson and A. Dhawan, 2nd ed. (The Royal Society of Chemistry, Cambridge, UK, 2016), ch. 1, pp. 3–64. doi: 10.1039/9781782622895-00001
  4. Olive P. L. and Banáth J. P. The comet assay: A method to measure DNA damage in individual cells. Nature Protocols, 1 (1), 23–29 (2006). doi: 10.1038/nprot.2006.5
  5. Ostling O. and Johanson K. J. Microelectrophoretic study of radiation-induced DNA damages in individual mammalian cells. Biochem. Biophys. Res. Commun., 123 (1), 291–298 (1984). doi: 10.1016/0006-291x(84)90411-x
  6. Kuznetsova E. A., Sirota N. P., Mitroshina I. Y., Pikalov V. A., Smirnova E. N., Rozanova O. M., Glukhov S. I., Sirota T. V., and Zaichkina S. I. DNA damage in blood leukocytes from mice irradiated with accelerated carbon ions with an energy of 450MeV/nucleon. Int. J. Radiat. Biol., 96, 1245–1253 (2020).
  7. Møller P., Azqueta A., Collia M., Bakuradze T., Richling E., Bankoglu E. E., Stopper H., Bastos V. C., Langie S. A. S., Jensen A., Ristori S., Scavone F., Giovannelli L., Wojewódzka M., Kruszewski M., Valdiglesias V., Laffon B., Costa C., Costa S., Teixeira J. P., Marino M., Del Bo C., Riso P., Zheng C., Shaposhnikov S., Collins A. Inter-laboratory variation in measurement of DNA damage by the alkaline comet assay in the hCOMET ring trial. Mutagenesis, 38, 283–294 (2023). doi: 10.1093/mutage/gead014
  8. Owiti N. A., Kaushal S., Martin L., Sly J., Swartz C. D., Fowler J., Corrigan J. J., Recio L., and Engelward B. P. Using the hepaCometChip Assay for broad-spectrum DNA damage analysis. Current Protocols, 2, e563 (2022). doi: 10.1002/cpz1.563
  9. Singh N. P., McCoy M. T., Tice R. R., and Schneider E. L. A simple technique for quantitation of low levels of DNA damage in individual cells. Exp. Cell Res., 175 (1), 184–191 (1988). doi: 10.1016/0014-4827(88)90265-0
  10. Lafleur M. V., van Heuvel M., Woldhuis J., and Loman H. Alkali-labile sites and post-irradiation effects in single-stranded DNA induced by OH radicals. Int. J. Radiat. Biol. Relat. Stud. Phys. Chem. Med., 33 (3), 273–281 (1978). doi: 10.1080/09553007814550151
  11. Lafleur M. V., Woldhuis J., and Loman H. Alkali-labile sites and post-irradiation effects in gamma-irradiated biologically active double-stranded DNA in aqueous solution. Int. J. Radiat. Biol. Relat. Stud. Phys. Chem. Med., 36 (3), 241–247 (1979). doi: 10.1080/09553007914551011
  12. Сирота Н. П. и Гапеев А. Б. Набор и способ для приготовления многослойных агарозных блоков на поверхности мини-стекол для микроскопии. Патент на изобретение RU 2558229 C2, 27.07.2015. Заявка № 2013117949/10 от 19.04.2013.
  13. Kuznetsova E. A., Dyukina A. R., Chernigina I. A., and Sirota N. P. A method of low-temperature storing of agarose slides with lysed cells. Bull. Exp. Biol. Med., 155 (6), 757–759 (2013). doi: 10.1007/s10517-013-2245-7

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».