Nøkkelforskjell – horisontal vs vertikal gelelektroforese
Gelelektroforese er en laboratorieteknikk som brukes i genetikk for å skille blandinger som inneholder DNA, RNA og andre proteiner i henhold til deres respektive ladning og molekylstørrelse. DNA, RNA eller proteiner som må separeres i denne metoden kjøres gjennom en gel som inneholder små porer. Molekylene drives gjennom gelen av et elektrisk felt. Molekylene passerer gjennom porene i gelen, og hastigheten på bevegelsen er omvendt proporsjonal med deres respektive lengder. Derfor vil molekyler med lavere molekylstørrelse bevege seg raskere enn molekyler med høyere molekylvekt. Det elektriske feltet genereres av forskjellen i ladning i to ender av gelen. Den ene enden inneholder en positiv ladning, og den andre enden inneholder en negativ ladning. Siden DNA- og RNA-molekyler er negativt ladet, vil de bli tiltrukket mot den positivt ladede enden av gelen. Gelelektroforese kan være av to forskjellige metoder: horisontal gelelektroforese og vertikal gelelektroforese. Ved horisontal gelelektroforese er gelen tilstede i horisontal orientering og er nedsenket i en kontinuerlig løpende buffer som er tilstede inne i selve gelboksen. Ved vertikal gelelektroforese er buffersystemet orientert vertik alt og er diskontinuerlig med to kamre tilstede på toppen og bunnen med henholdsvis en katode og en anode. Dette er nøkkelforskjellen mellom horisontal og vertikal gelelektroforese.
Hva er horisontal gelelektroforese?
Horisontal gelelektroforese benytter den grunnleggende teorien for separasjon av DNA, RNA eller proteinmolekyler i henhold til deres respektive molekylstørrelse og ladning. I denne teknikken er gelen tilstede i en horisontal orientering og er nedsenket i en buffer som er kontinuerlig. Agarosegel brukes til å skille gelboksen i to rom. Den ene enden av gelboksen inneholder en anode, mens den andre enden inneholder en katode. Når en strøm påføres, tillater bufferen som brukes i denne teknikken opprettelsen av en ladningsgradient. Når ladningen påføres, har gelen en tendens til å varmes opp. Bufferen fungerer også som kjølevæske, som holder temperaturen på optimale nivåer. Resirkulering av løpebufferen forhindrer dannelsen av en pH-gradient. Et diskontinuerlig buffersystem kan ikke brukes i horisontal gelelektroforese siden de to avdelingene i gelsystemet blir forbundet med løpebufferen. Akrylamid brukes under gelelektroforese for å separere proteinblandinger.
Figur 01: Horisontal gelelektroforese
I horisontal gelelektroforese kan ikke akrylamid brukes siden gelboksen er utsatt for oksygen. På grunn av tilstedeværelsen av oksygen hemmes polymerisering av akrylamid, og dette forstyrrer dannelsen av gelen. Horisontal gelelektroforese er en uanstrengt metode som brukes til å separere DNA og RNA.
Hva er vertikal gelelektroforese?
Vertikal gelelektroforeseteknikk fungerer i henhold til den primære teorien om gelelektroforese, men den anses å være mer kompleks enn horisontal gelelektroforesemetode. Denne teknikken bruker en diskontinuerlig buffer. En katode er plassert i det øverste kammeret, og anoden er plassert i det nederste kammeret. Elektrodene i hvert rom gir det nødvendige elektriske feltet. Et tynt lag gel helles mellom de to monterte glassplatene. Derfor er den øvre delen av gelen nedsenket i toppkammeret, og den nederste delen av gelen er nedsenket i kammeret nederst. Når strømmen er påført, beveger en liten del av bufferen seg til bunnkammeret fra toppkammeret gjennom gelen. Strømmen som brukes i denne teknikken er av minuttenheter.
Figur 02: Vertikal gelelektroforese
I vertikal gelelektroforese flyter buffer kun gjennom gelen. Dette tillater nøyaktig kontroll av spenningsgradienten under separasjonstrinnet. Akrylamidgel kan brukes siden rommene ikke utsettes for atmosfærisk oksygen. På grunn av den mindre porestørrelsen til akrylamidgel, kan presis separasjon oppnås med høyere oppløsning.
Hva er likhetene mellom horisontal og vertikal gelelektroforese?
- Begge systemene fungerer i henhold til den grunnleggende teorien om gelelektroforese.
- Anode og katode brukes til å gi det nødvendige elektriske feltet i begge systemene.
Hva er forskjellen mellom horisontal og vertikal gelelektroforese?
Horisontal versus vertikal gelelektroforese |
|
| Horisontal gelelektroforese er en gelelektroforeseteknikk der gelen er tilstede i horisontal orientering. | Vertikal gelelektroforese er en gelelektroforeseteknikk der gelen orienteres vertik alt. |
| Buffer | |
| Horisontal gelelektroforese består av en kontinuerlig buffer. | Kjørebufferen er diskontinuerlig i vertikal gelelektroforese. |
| Bruk av akrylamid | |
| Akrylamid kan ikke brukes til horisontal gelelektroforese siden gelboksen er utsatt for atmosfærisk oksygen. | Siden gelen ikke utsettes for atmosfærisk oksygen på grunn av to separate kammer, kan akrylamid brukes til vertikal gelelektroforese. |
| Function | |
| Horisontal gelelektroforese brukes oftere for separasjon av DNA- og RNA-blandinger, men ikke proteiner. | Vertikal gelelektroforese brukes til å separere blandinger av proteiner. |
Sammendrag – Horisontal vs Vertikal Gelelektroforese
Gelelektroforese er laboratorieteknikk som er mye brukt i separasjon av blandinger som inneholder molekyler av DNA, RNA og proteiner. Det er to metoder for gelelektroforese: horisontal og vertikal gelelektroforese. Ved horisontal gelelektroforese er løpebufferen kontinuerlig, mens den ved vertikal gelelektroforese er diskontinuerlig. Dette er forskjellen mellom horisontal og vertikal gelelektroforese. Begge systemene fungerer i henhold til det vanlige prinsippet for gelelektroforese.
Last ned PDF-versjon av horisontal vs vertikal gelelektroforese
Du kan laste ned PDF-versjonen av denne artikkelen og bruke den til offline-formål i henhold til sitat. Last ned PDF-versjon her Forskjellen mellom horisontal og vertikal gelelektroforese.
