Βασική διαφορά – Οριζόντια έναντι κατακόρυφης ηλεκτροφόρησης gel
Η ηλεκτροφόρηση γέλης είναι μια εργαστηριακή τεχνική που χρησιμοποιείται στη γενετική για τον διαχωρισμό μειγμάτων που περιέχουν DNA, RNA και άλλες πρωτεΐνες σύμφωνα με το αντίστοιχο φορτίο και το μοριακό τους μέγεθος. Το DNA, το RNA ή οι πρωτεΐνες που πρέπει να διαχωριστούν σε αυτή τη μέθοδο περνούν μέσα από ένα πήκτωμα που περιέχει μικρούς πόρους. Τα μόρια οδηγούνται μέσω της γέλης από ένα ηλεκτρικό πεδίο. Τα μόρια περνούν μέσα από τους πόρους της γέλης και η ταχύτητα της κίνησης είναι αντιστρόφως ανάλογη με τα αντίστοιχα μήκη τους. Επομένως, τα μόρια με χαμηλότερο μοριακό μέγεθος θα κινούνται πιο γρήγορα από τα μόρια με μεγαλύτερο μοριακό βάρος. Το ηλεκτρικό πεδίο δημιουργείται από τη διαφορά φορτίου στα δύο άκρα της γέλης. Το ένα άκρο περιέχει θετικό φορτίο και το άλλο άκρο περιέχει αρνητικό φορτίο. Δεδομένου ότι τα μόρια DNA και RNA είναι αρνητικά φορτισμένα, θα έλκονται προς το θετικά φορτισμένο άκρο της γέλης. Η ηλεκτροφόρηση γέλης μπορεί να γίνει με δύο διαφορετικές μεθόδους: οριζόντια ηλεκτροφόρηση γέλης και κάθετη ηλεκτροφόρηση γέλης. Στην οριζόντια ηλεκτροφόρηση γέλης, το πήκτωμα υπάρχει σε οριζόντιο προσανατολισμό και βυθίζεται σε ένα ρυθμιστικό συνεχούς λειτουργίας που υπάρχει μέσα στο ίδιο το κουτί γέλης. Στην κατακόρυφη ηλεκτροφόρηση γέλης, το ρυθμιστικό σύστημα είναι προσανατολισμένο κατακόρυφα και είναι ασυνεχές με δύο θαλάμους να υπάρχουν στο επάνω και κάτω μέρος με μια κάθοδο και μια άνοδο, αντίστοιχα. Αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ της οριζόντιας και κάθετης ηλεκτροφόρησης γέλης.
Τι είναι η οριζόντια ηλεκτροφόρηση γέλης;
Η Η οριζόντια ηλεκτροφόρηση γέλης χρησιμοποιεί τη βασική θεωρία για τον διαχωρισμό μορίων DNA, RNA ή πρωτεΐνης σύμφωνα με το αντίστοιχο μοριακό τους μέγεθος και φορτίο. Σε αυτή την τεχνική, το πήκτωμα υπάρχει σε οριζόντιο προσανατολισμό και βυθίζεται σε ένα ρυθμιστικό διάλυμα που είναι συνεχές. Η γέλη αγαρόζης χρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό του κουτιού γέλης σε δύο διαμερίσματα. Το ένα άκρο του κουτιού γέλης περιέχει μια άνοδο ενώ το άλλο άκρο περιέχει μια κάθοδο. Όταν εφαρμόζεται ρεύμα, το buffer που χρησιμοποιείται σε αυτή την τεχνική επιτρέπει τη δημιουργία μιας βαθμίδας φόρτισης. Όταν εφαρμόζεται η φόρτιση, η γέλη τείνει να θερμαίνεται. Το buffer λειτουργεί επίσης ως ψυκτικό, το οποίο διατηρεί τη θερμοκρασία στα βέλτιστα επίπεδα. Η επανακυκλοφορία του ρυθμιστικού διαλύματος που τρέχει αποτρέπει το σχηματισμό βαθμίδας pH. Ένα ασυνεχές ρυθμιστικό σύστημα δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην οριζόντια ηλεκτροφόρηση γέλης, καθώς τα δύο διαμερίσματα του συστήματος γέλης συνδέονται με το λειτουργικό ρυθμιστικό διάλυμα. Το ακρυλαμίδιο χρησιμοποιείται κατά την ηλεκτροφόρηση γέλης για τον διαχωρισμό πρωτεϊνικών μιγμάτων.
Εικόνα 01: Οριζόντια ηλεκτροφόρηση γέλης
Στην οριζόντια ηλεκτροφόρηση γέλης, το ακρυλαμίδιο δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί καθώς το κουτί γέλης εκτίθεται σε οξυγόνο. Λόγω της παρουσίας οξυγόνου, ο πολυμερισμός του ακρυλαμιδίου αναστέλλεται και αυτό παρεμποδίζει το σχηματισμό της γέλης. Η οριζόντια ηλεκτροφόρηση γέλης είναι μια αβίαστη μέθοδος που χρησιμοποιείται στον διαχωρισμό DNA και RNA.
Τι είναι η κάθετη ηλεκτροφόρηση γέλης;
Η τεχνική της κάθετης ηλεκτροφόρησης γέλης λειτουργεί σύμφωνα με την κύρια θεωρία της ηλεκτροφόρησης γέλης, αλλά θεωρείται ότι είναι πιο περίπλοκη από τη μέθοδο της οριζόντιας ηλεκτροφόρησης γέλης. Αυτή η τεχνική χρησιμοποιεί ένα ασυνεχές buffer. Μια κάθοδος βρίσκεται στον επάνω θάλαμο και η άνοδος βρίσκεται στον κάτω θάλαμο. Τα ηλεκτρόδια που υπάρχουν σε κάθε διαμέρισμα παρέχουν το απαιτούμενο ηλεκτρικό πεδίο. Ένα λεπτό στρώμα γέλης χύνεται ανάμεσα στις δύο τοποθετημένες γυάλινες πλάκες. Επομένως, το άνω τμήμα της γέλης βυθίζεται στον επάνω θάλαμο και το κάτω μέρος της γέλης βυθίζεται στον θάλαμο στον πυθμένα. Μόλις εφαρμοστεί το ρεύμα, ένα μικρό μέρος του ρυθμιστικού διαλύματος μετακινείται στον κάτω θάλαμο από τον επάνω θάλαμο μέσω της γέλης. Το ρεύμα που εφαρμόζεται σε αυτήν την τεχνική είναι λεπτών μονάδων.
Εικόνα 02: Κάθετη ηλεκτροφόρηση γέλης
Στην κατακόρυφη ηλεκτροφόρηση γέλης, το ρυθμιστικό διάλυμα ρέει μόνο μέσω της γέλης. Αυτό επιτρέπει τον ακριβή έλεγχο της κλίσης της τάσης κατά το στάδιο διαχωρισμού. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί γέλη ακρυλαμιδίου, καθώς τα διαμερίσματα δεν εκτίθενται στο ατμοσφαιρικό οξυγόνο. Λόγω του μικρότερου μεγέθους πόρων της γέλης ακρυλαμιδίου, ο ακριβής διαχωρισμός μπορεί να επιτευχθεί με υψηλότερη ανάλυση.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ της οριζόντιας και της κατακόρυφης ηλεκτροφόρησης γέλης;
- Και τα δύο συστήματα λειτουργούν σύμφωνα με τη βασική θεωρία της ηλεκτροφόρησης γέλης.
- Η άνοδος και η κάθοδος χρησιμοποιούνται για την παροχή του απαιτούμενου ηλεκτρικού πεδίου και στα δύο συστήματα.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της οριζόντιας και της κατακόρυφης ηλεκτροφόρησης γέλης;
Οριζόντια vs Κάθετη ηλεκτροφόρηση gel |
|
| Η οριζόντια ηλεκτροφόρηση γέλης είναι μια τεχνική ηλεκτροφόρησης γέλης στην οποία η γέλη υπάρχει σε οριζόντιο προσανατολισμό. | Η ηλεκτροφόρηση κάθετης γέλης είναι μια τεχνική ηλεκτροφόρησης γέλης στην οποία το τζελ προσανατολίζεται κατακόρυφα. |
| Buffer | |
| Η οριζόντια ηλεκτροφόρηση γέλης αποτελείται από ένα συνεχές ρυθμιστικό διάλυμα. | Το ρυθμιστικό διάλυμα λειτουργίας είναι ασυνεχές στην κατακόρυφη ηλεκτροφόρηση γέλης. |
| Χρήση ακρυλαμιδίου | |
| Το ακρυλαμίδιο δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για οριζόντια ηλεκτροφόρηση γέλης, καθώς το κουτί γέλης εκτίθεται σε ατμοσφαιρικό οξυγόνο. | Δεδομένου ότι η γέλη δεν εκτίθεται στο ατμοσφαιρικό οξυγόνο λόγω δύο ξεχωριστών θαλάμων, το ακρυλαμίδιο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για κάθετη ηλεκτροφόρηση γέλης. |
| Συνάρτηση | |
| Η οριζόντια ηλεκτροφόρηση γέλης χρησιμοποιείται συχνότερα για τον διαχωρισμό μιγμάτων DNA και RNA αλλά όχι πρωτεϊνών. | Η κατακόρυφη ηλεκτροφόρηση γέλης χρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό μειγμάτων πρωτεϊνών. |
Σύνοψη – Οριζόντια έναντι κατακόρυφης ηλεκτροφόρησης γέλης
Η ηλεκτροφόρηση γέλης είναι εργαστηριακή τεχνική που χρησιμοποιείται ευρέως στον διαχωρισμό μειγμάτων που περιέχουν μόρια DNA, RNA και πρωτεϊνών. Υπάρχουν δύο μέθοδοι ηλεκτροφόρησης γέλης: οριζόντια και κάθετη ηλεκτροφόρηση γέλης. Στην οριζόντια ηλεκτροφόρηση γέλης, το ρυθμιστικό διάλυμα λειτουργίας είναι συνεχές ενώ στην κατακόρυφη ηλεκτροφόρηση γέλης είναι ασυνεχές. Αυτή είναι η διαφορά μεταξύ της οριζόντιας και κάθετης ηλεκτροφόρησης γέλης. Και τα δύο συστήματα λειτουργούν σύμφωνα με την κοινή αρχή της ηλεκτροφόρησης γέλης.
Λήψη έκδοσης PDF του Horizontal vs Vertical Gel Electrophoresis
Μπορείτε να κατεβάσετε την έκδοση PDF αυτού του άρθρου και να τη χρησιμοποιήσετε για σκοπούς εκτός σύνδεσης σύμφωνα με τη σημείωση παραπομπής. Κάντε λήψη της έκδοσης PDF εδώ Διαφορά μεταξύ οριζόντιας και κάθετης ηλεκτροφόρησης γέλης.
