Gelová elektroforéza je technika, která odděluje makromolekuly v elektrickém poli. V molekulární biologii je běžnou metodou oddělit DNA, RNA a proteiny od směsí podle jejich molekulové velikosti. SDS Page je typ gelové elektroforézy, která se používá k oddělení proteinů od proteinové směsi na základě jejich velikosti. Gelová elektroforéza je termín používaný k označení normální techniky používané pro separaci DNA, RNA a proteinů zatímco SDS Page je jeden typ gelové elektroforézy. Toto je klíčový rozdíl mezi gelovou elektroforézou a SDS.
OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je gelová elektroforéza
3. Co je to SDS Page
4. Porovnání bok po boku - gelová elektroforéza vs. SDS
5. Shrnutí
Gelová elektroforéza je běžná technika používaná v laboratořích k oddělení nabitých molekul, jako jsou DNA, RNA, proteiny atd., Od jejich směsí. Gel se používá při gelové elektroforéze. Působí jako molekulární síto. Při gelové elektroforéze se používají dva typy gelů, a to agaróza a polyakrylamid. Výběr gelu a gelového preparátu jsou důležité faktory, které je třeba vzít v úvahu při gelové elektroforéze, protože velikost pórů gelu by měla být pečlivě manipulována pro dobré oddělení molekul gelovou elektroforézou. Gelová elektroforéza má elektrické pole připojené ke dvěma koncům gelu. Jeden konec gelu vykazuje kladný náboj, zatímco druhý konec je záporně nabitý.
DNA a RNA jsou negativně nabité molekuly. Jakmile jsou vloženy do gelu z negativního konce gelu a aplikovány na elektrické pole, migrují póry gelu směrem k pozitivně nabitému konci gelu. Rychlost migrace závisí na náboji a velikosti molekuly. Menší molekuly snadno migrují přes póry gelu než větší molekuly. Menší molekuly tedy cestují na velkou vzdálenost gelem a větší molekuly cestují na malou vzdálenost. K pozorování pohybu molekul na gelu se používají speciální typy barviv. Elektrické pole se aplikuje po určitou dobu a zastaví se, aby se zabránilo ztrátě molekul a aby se molekuly udržely ve svých cestovaných polohách. V gelu lze pozorovat různé pásy. Tyto pásy představují molekuly různých velikostí. Proto je gelová elektroforéza užitečná pro rozlišení molekul podle jejich velikosti.
Gelová elektroforéza je začleněna do různých technik jako preparativní technika v molekulární biologii, jako je PCR, RFLP, klonování, sekvenování DNA, Southern blotting, mapování genomu atd..
Obrázek 01: Elektroforéza na agarózovém gelu
Elektroforéza na polyakrylamidovém gelu s dodecylsulfátem sodným (SDS Page) je typ gelové elektroforézy používané k oddělení proteinů. Pokud se k separaci proteinů použije gelová elektroforéza, je zapotřebí zvláštní ošetření, protože proteiny nejsou negativně nabité jako DNA a RNA a nemigrují směrem k pozitivnímu nebo negativnímu konci. Proto jsou proteiny denaturovány a potaženy záporným nábojem před gelovou elektroforézou. To se provádí pomocí detergentu zvaného dodecylsulfát sodný (SDS). Gelová elektroforéza, která pro nosné médium používá SDS a polyakrylamidový gel, se nazývá SDS. Tato technika se běžně používá v biochemii, genetice, forenzi a molekulární biologii.
Během SDS Page jsou proteiny smíchány s SDS. SDS rozkládá proteiny do lineárního tvaru a potahuje je záporným nábojem úměrným jejich molekulové hmotnosti. V důsledku negativního náboje migrují proteinové molekuly směrem k pozitivnímu nábojovému konci gelu a separují se podle jejich molekulárních hmot. Na SDS Page se polyakrylamid používá jako pevný nosič pro gel. Skutečná separace proteinů závisí hlavně na vlastnostech gelu. Proto by měl být přípravek z polyakrylamidového gelu pečlivě připraven a měly by být použity správné koncentrace polyakrylamidu. Polyakrylamidové gely vykazují vysoké rozlišení než agarózové gely. Proto je SDS Page považována za techniku s vysokým rozlišením pro separaci proteinů.
SDS Page je typ elektroforézy na denaturačním gelu. Má hlavní omezení v analýze proteinů. Protože SDS denaturuje proteiny před separací, neumožňuje detekci enzymatické aktivity, vazebných interakcí na proteiny, kofaktorů proteinů atd..
Obrázek 02: Stránka SDS
Gelová elektroforéza vs. SDS | |
Gelová elektroforéza je metoda prováděná k oddělení makromolekul pomocí elektrického pole. | SDS Page je technika gelové elektroforézy s vysokým rozlišením, která se používá k oddělení proteinů na základě jejich hmotnosti. |
Gel Run | |
Může se provádět horizontálně nebo vertikálně. | Stránka SDS vždy běží svisle. |
Základ pro separaci | |
K separaci dochází podle náboje a velikosti. | K separaci proteinů dochází podle hmotnosti a náboje. |
Řešení | |
Elektroforéza na agarózovém gelu má nízké rozlišení a elektroforéza na polyakrylamidovém gelu má vyšší rozlišení | Stránka SDS má lepší rozlišení. |
Denaturace | |
Gelová elektroforéza zahrnuje jak denaturační, tak nedenaturační techniky. | SDS Page denaturuje proteiny před separací. |
Gelová elektroforéza je běžná technika používaná pro separaci a analýzu DNA, RNA a proteinů na základě jejich velikosti a náboje. Existují dva hlavní typy gelové elektroforézy, a to elektroforéza na agarózovém gelu a elektroforéza na polyakrylamidovém gelu. Agarózové gely se používají hlavně pro separaci nukleových kyselin; pokud je požadováno vyšší rozlišení, použijí se polyakrylamidové gely. SDS Page je typ gelové elektroforézy, která se běžně používá k oddělení komplexních směsí proteinů. Je považována za techniku separace proteinů s vysokým rozlišením. To je rozdíl mezi gelovou elektroforézou a SDS.
Reference:
1. Nowakowski, Andrew B., William J. Wobig a David H. Petering. „Nativní SDS-PAGE: Elektroforetické oddělení proteinů s vysokým rozlišením s retencí nativních vlastností včetně iontů vázaných kovů. www.ncbi.nlm.nih.gov. N.p., květen 2014. Web. 7. dubna 2017
2. Stellwagen, Nancy C. „Elektroforéza DNA v agarózových gelech, polyakrylamidových gelech a ve volném roztoku.“ Elektroforéza. US National Library of Medicine, červen 2009. Web. 07 Duben 2017
Obrázek se svolením:
1. „Gelelektrophoreseapparatur“ (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia
2. „elektroforéza na DNA agarózovém gelu“ School of Natural Resources z Ann Arbor - laboratoř DNA (CC BY 2.0) přes Commons Wikimedia