Rozdiel medzi horizontálnou a vertikálnou gélovou elektroforézou

Kľúčový rozdiel - horizontálna vs. vertikálna gélová elektroforéza
 

Gélová elektroforéza je laboratórna technika používaná v genetike na oddelenie zmesí obsahujúcich DNA, RNA a ďalšie proteíny podľa ich príslušného náboja a molekulovej veľkosti. DNA, RNA alebo proteíny, ktoré je potrebné pri tomto spôsobe oddeliť, prechádzajú gélom, ktorý obsahuje malé póry. Molekuly sú poháňané gélom elektrickým poľom. Molekuly prechádzajú cez póry gélu a rýchlosť pohybu je nepriamo úmerná ich príslušným dĺžkam. Preto sa molekuly s menšou molekulovou hmotnosťou budú pohybovať rýchlejšie ako molekuly s vyššou molekulovou hmotnosťou. Elektrické pole je generované rozdielom náboja na dvoch koncoch gélu. Jeden koniec obsahuje kladný náboj a druhý koniec záporný náboj. Pretože molekuly DNA a RNA sú nabité negatívne, priťahujú sa smerom k pozitívne nabitému koncu gélu. Gélová elektroforéza môže byť dvoma rôznymi spôsobmi: horizontálna gélová elektroforéza a vertikálna gélová elektroforéza. Pri elektroforéze na horizontálnom géli je gél prítomný v horizontálnej orientácii a je ponorený do kontinuálne prebiehajúceho pufra, ktorý je prítomný vo vnútri samotnej gélovej škatule. Pri elektroforéze vo vertikálnom géli je tlmivý systém orientovaný vertikálne a nespojitý s dvoma komorami prítomnými na vrchu a spodku s katódou a anódou.. Toto je kľúčový rozdiel medzi horizontálnou a vertikálnou gélovou elektroforézou.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je to horizontálna gélová elektroforéza
3. Čo je to vertikálna gélová elektroforéza
4. Podobnosti medzi horizontálnou a vertikálnou gélovou elektroforézou
5. Porovnanie vedľa seba - horizontálna vs. vertikálna gélová elektroforéza v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie

Čo je to horizontálna gélová elektroforéza?

Elektroforéza na horizontálnom géli využíva základnú teóriu na separáciu molekúl DNA, RNA alebo proteínov podľa ich príslušnej veľkosti molekuly a náboja. Pri tejto technike je gél prítomný v horizontálnej orientácii a je ponorený v pufri, ktorý je kontinuálny. Agarózový gél sa používa na rozdelenie gélového boxu do dvoch oddielov. Jeden koniec gélovej škatule obsahuje anódu, zatiaľ čo druhý koniec obsahuje katódu. Keď sa použije prúd, vyrovnávacia pamäť použitá v tejto technike umožňuje vytvorenie gradientu náboja. Po aplikácii náboja má gél tendenciu sa zahrievať. Tlmivý roztok tiež funguje ako chladivo, ktoré udržuje teplotu na optimálnej úrovni. Recirkulácia bežiaceho tlmivého roztoku zabraňuje tvorbe pH gradientu. Diskontinuálny tlmivý systém nie je možné použiť pri horizontálnej gélovej elektroforéze, pretože obe kompartmenty gélového systému sú spojené s bežiacim tlmivým roztokom. Akrylamid sa používa pri gélovej elektroforéze na oddelenie proteínových zmesí.

Obrázok 01: Horizontálna gélová elektroforéza

Pri horizontálnej gélovej elektroforéze sa akrylamid nemôže použiť, pretože gélové puzdro je vystavené kyslíku. V dôsledku prítomnosti kyslíka je inhibovaná polymerizácia akrylamidu, čo narúša tvorbu gélu. Horizontálna gélová elektroforéza je metóda bez námahy, ktorá sa používa pri separácii DNA a RNA.

Čo je to vertikálna gélová elektroforéza?

Technika vertikálnej gélovej elektroforézy funguje podľa primárnej teórie gélovej elektroforézy, ale považuje sa za zložitejšiu ako metóda horizontálnej gélovej elektroforézy. Táto technika využíva diskontinuálny pufer. Katóda je umiestnená v hornej komore a anóda je umiestnená v spodnej komore. Elektródy prítomné v každom oddelení poskytujú požadované elektrické pole. Medzi dve namontované sklenené platne sa naleje tenká vrstva gélu. Preto je horná časť gélu ponorená do hornej komory a spodná časť gélu je ponorená do komory na dne. Po zavedení prúdu sa malá časť tlmivého roztoku presunie do spodnej komory z hornej komory cez gél. Prúd používaný v tejto technike je v minútach.

Obrázok 02: Vertikálna gélová elektroforéza

Pri elektroforéze vo vertikálnom géli preteká tlmivý roztok iba gélom. To umožňuje presné riadenie gradientu napätia počas separačného stupňa. Môže sa použiť akrylamidový gél, pretože kompartmenty nie sú vystavené atmosférickému kyslíku. V dôsledku menšej veľkosti pórov akrylamidového gélu je možné dosiahnuť presnú separáciu s vyšším rozlíšením.

Aké sú podobnosti medzi horizontálnou a vertikálnou gélovou elektroforézou?

• Oba systémy fungujú podľa základnej teórie gélovej elektroforézy.
• Anóda a katóda sa používajú na zabezpečenie požadovaného elektrického poľa v oboch systémoch.

Aký je rozdiel medzi horizontálnou a vertikálnou gélovou elektroforézou?

Elektroforéza horizontálnym a vertikálnym gélom
Horizontálna gélová elektroforéza je technika gélovej elektroforézy, pri ktorej je gél prítomný v horizontálnej orientácii.	Vertikálna gélová elektroforéza je technika gélovej elektroforézy, pri ktorej je gél vertikálne orientovaný.
nárazník
Elektroforéza na horizontálnom géli pozostáva z kontinuálneho tlmivého roztoku.	Pri vertikálnej gélovej elektroforéze je prevádzkový pufer diskontinuálny.
Použitie akrylamidu
Akrylamid sa nemôže použiť na horizontálnu gélovú elektroforézu, pretože gélová krabica je vystavená atmosférickému kyslíku.	Pretože gél nie je vystavený atmosférickému kyslíku v dôsledku dvoch oddelených komôr, mohol by sa akrylamid použiť na vertikálnu gélovú elektroforézu..
funkcie
Na separáciu zmesí DNA a RNA, ale nie proteínov, sa častejšie používa horizontálna gélová elektroforéza.	Vertikálna gélová elektroforéza sa používa na oddelenie zmesí proteínov.

Zhrnutie - horizontálna vs. vertikálna gélová elektroforéza

Gélová elektroforéza je laboratórna technika, ktorá sa široko používa pri separácii zmesí obsahujúcich molekuly DNA, RNA a proteínov. Existujú dve metódy gélovej elektroforézy: horizontálna a vertikálna gélová elektroforéza. Pri horizontálnej gélovej elektroforéze je bežiaci tlmivý roztok kontinuálny, zatiaľ čo pri vertikálnej gélovej elektroforéze je diskontinuálny. Toto je rozdiel medzi horizontálnou a vertikálnou gélovou elektroforézou. Oba systémy fungujú podľa spoločného princípu gélovej elektroforézy.

Stiahnite si PDF verziu horizontálnej a vertikálnej gélovej elektroforézy

Môžete si stiahnuť verziu tohto článku vo formáte PDF a použiť ju na účely offline podľa citácie. Stiahnite si PDF verziu tu Rozdiel medzi horizontálnou a vertikálnou gélovou elektroforézou.

Referencie:

1. Warren, Chad M., a kol. „Vertikálna elektroforéza na agarózovom géli a elektrolytovanie proteínov s vysokou molekulovou hmotnosťou.“ Elektroforéza, zv. 24, č. 11, 2003, s. 1695 - 1702., doi: 10 1002 / el. 2003305392.
2. „Horizontálne a vertikálne gélové systémy - horizontálny gélový systém.“ Národná diagnostika, k dispozícii tu. Prístup k 28. augustu 2017.

S láskavým dovolením:

1. „Gélový elektroforetický prístroj“ Jeffrey M. Vinocur - vlastná práca (CC BY 2.5) prostredníctvom Commons Wikimedia
2. „Elektroforéza proteínov na polyakrylamidovom géle“ Jean-Etienne Minh-Duy Poirrier z Bruxelles, Belgicko - bielkoviny v 1D gélovej elektroforéze (CC BY-SA 2.0) prostredníctvom Commons Wikimedia