Kluczowa różnica – pozioma i pionowa elektroforeza żelowa
Elektroforeza żelowa to technika laboratoryjna stosowana w genetyce do rozdzielania mieszanin zawierających DNA, RNA i inne białka zgodnie z ich ładunkiem i wielkością cząsteczkową. DNA, RNA lub białka, które należy w tej metodzie oddzielić, przepuszcza się przez żel z małymi porami. Cząsteczki są napędzane przez żel przez pole elektryczne. Cząsteczki przechodzą przez pory żelu, a prędkość ruchu jest odwrotnie proporcjonalna do ich długości. Dlatego cząsteczki o mniejszej wielkości cząsteczkowej poruszają się szybciej niż cząsteczki o wyższej masie cząsteczkowej. Pole elektryczne jest generowane przez różnicę ładunków na dwóch końcach żelu. Jeden koniec zawiera ładunek dodatni, a drugi ładunek ujemny. Ponieważ cząsteczki DNA i RNA są naładowane ujemnie, będą przyciągane w kierunku dodatnio naładowanego końca żelu. Elektroforeza żelowa może mieć dwie różne metody: pozioma elektroforeza żelowa i pionowa elektroforeza żelowa. W poziomej elektroforezie żelowej żel jest obecny w orientacji poziomej i jest zanurzony w ciągłym buforze, który znajduje się wewnątrz samego pudełka z żelem. W pionowej elektroforezie żelowej układ buforowy jest zorientowany pionowo i jest nieciągły z dwiema komorami obecnymi na górze i na dole z odpowiednio katodą i anodą. Jest to kluczowa różnica między poziomą i pionową elektroforezą żelową.
Co to jest pozioma elektroforeza żelowa?
Pozioma elektroforeza żelowa wykorzystuje podstawową teorię rozdziału cząsteczek DNA, RNA lub białek zgodnie z ich odpowiednią wielkością cząsteczkową i ładunkiem. W tej technice żel występuje w orientacji poziomej i jest zanurzony w buforze, który jest ciągły. Żel agarozowy służy do rozdzielenia pudełka z żelem na dwie komory. Jeden koniec pudełka z żelem zawiera anodę, podczas gdy drugi koniec zawiera katodę. Po przyłożeniu prądu bufor używany w tej technice umożliwia tworzenie gradientu ładunku. Po nałożeniu ładunku żel ma tendencję do nagrzewania się. Bufor pełni również funkcję chłodziwa, które utrzymuje temperaturę na optymalnym poziomie. Recyrkulacja buforu roboczego zapobiega tworzeniu się gradientu pH. Nieciągłego systemu buforowego nie można stosować w poziomej elektroforezie żelowej, ponieważ dwa przedziały systemu żelowego łączą się z pracującym buforem. Akrylamid jest używany podczas elektroforezy żelowej do rozdzielania mieszanin białek.
Rysunek 01: Pozioma elektroforeza żelowa
W poziomej elektroforezie żelowej akryloamid nie może być używany, ponieważ pudełko z żelem jest wystawione na działanie tlenu. Ze względu na obecność tlenu hamowana jest polimeryzacja akryloamidu, co zaburza tworzenie się żelu. Pozioma elektroforeza żelowa to bezproblemowa metoda stosowana w separacji DNA i RNA.
Co to jest pionowa elektroforeza żelowa?
Technika pionowej elektroforezy żelowej działa zgodnie z podstawową teorią elektroforezy żelowej, ale jest uważana za bardziej złożoną niż metoda poziomej elektroforezy żelowej. Ta technika wykorzystuje nieciągły bufor. Katoda znajduje się w górnej komorze, a anoda w dolnej komorze. Elektrody obecne w każdej komorze zapewniają wymagane pole elektryczne. Cienką warstwę żelu wlewa się pomiędzy dwie zamontowane szklane płytki. Dlatego górna część żelu jest zanurzona w górnej komorze, a dolna część żelu jest zanurzona w komorze na dole. Po przyłożeniu prądu niewielka część bufora przesuwa się do dolnej komory z górnej komory przez żel. Prąd stosowany w tej technice jest w jednostkach minutowych.
Rysunek 02: Pionowa elektroforeza żelowa
W pionowej elektroforezie żelowej bufor przepływa tylko przez żel. Pozwala to na dokładną kontrolę gradientu napięcia podczas etapu separacji. Można stosować żel akrylamidowy, ponieważ komory nie są narażone na działanie tlenu atmosferycznego. Ze względu na mniejszy rozmiar porów żelu akryloamidowego można uzyskać precyzyjną separację z wyższą rozdzielczością.
Jakie są podobieństwa między poziomą i pionową elektroforezą żelową?
- Oba systemy działają zgodnie z podstawową teorią elektroforezy żelowej.
- Anoda i katoda służą do zapewnienia wymaganego pola elektrycznego w obu systemach.
Jaka jest różnica między poziomą i pionową elektroforezą żelową?
Elektroforeza żelowa pozioma a pionowa |
|
| Pozioma elektroforeza żelowa to technika elektroforezy żelowej, w której żel jest obecny w orientacji poziomej. | Pionowa elektroforeza żelowa to technika elektroforezy żelowej, w której żel jest zorientowany pionowo. |
| Bufor | |
| Elektroforeza żelowa pozioma składa się z ciągłego buforu. | Bieżący bufor jest nieciągły w pionowej elektroforezie żelowej. |
| Zastosowanie akrylamidu | |
| Akryloamidu nie można używać do poziomej elektroforezy żelowej, ponieważ pudełko z żelem jest wystawione na działanie tlenu atmosferycznego. | Ponieważ żel nie jest wystawiony na działanie tlenu atmosferycznego dzięki dwóm oddzielnym komorom, akrylamid można wykorzystać do pionowej elektroforezy żelowej. |
| Funkcja | |
| Pozioma elektroforeza żelowa jest częściej używana do rozdzielania mieszanin DNA i RNA, ale nie białek. | Pionowa elektroforeza żelowa służy do rozdzielania mieszanin białek. |
Podsumowanie – pozioma i pionowa elektroforeza żelowa
Elektroforeza żelowa jest techniką laboratoryjną szeroko stosowaną do rozdzielania mieszanin zawierających cząsteczki DNA, RNA i białek. Istnieją dwie metody elektroforezy żelowej: pozioma i pionowa elektroforeza żelowa. W poziomej elektroforezie żelowej przepływający bufor jest ciągły, podczas gdy w pionowej elektroforezie żelowej jest nieciągły. Jest to różnica między poziomą i pionową elektroforezą żelową. Oba systemy działają zgodnie ze wspólną zasadą elektroforezy żelowej.
Pobierz wersję PDF poziomej i pionowej elektroforezy żelowej
Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać jej do celów offline zgodnie z notatką cytowania. Proszę pobrać wersję PDF tutaj Różnica między poziomą i pionową elektroforezą żelową.
