Rozdíl mezi horizontální a vertikální gelovou elektroforézou

Klíčový rozdíl - horizontální vs. vertikální gelová elektroforéza
 

Gelová elektroforéza je laboratorní technika používaná v genetice k oddělení směsí obsahujících DNA, RNA a další proteiny podle jejich příslušného náboje a velikosti molekuly. DNA, RNA nebo proteiny, které je třeba při této metodě oddělit, jsou vedeny gelem, který obsahuje malé póry. Molekuly jsou poháněny gelem elektrickým polem. Molekuly procházejí póry gelu a rychlost pohybu je nepřímo úměrná jejich příslušné délce. Proto se molekuly s menší molekulovou hmotností budou pohybovat rychleji než molekuly s vyšší molekulovou hmotností. Elektrické pole je generováno rozdílem náboje na dvou koncích gelu. Jeden konec obsahuje kladný náboj a druhý konec záporný náboj. Protože molekuly DNA a RNA jsou negativně nabité, budou přitahovány směrem k pozitivně nabitému konci gelu. Gelová elektroforéza může být dvou různých metod: horizontální gelová elektroforéza a vertikální gelová elektroforéza. Při elektroforéze na horizontálním gelu je gel přítomen v horizontální orientaci a je ponořen do kontinuálně tekoucího pufru, který je přítomen uvnitř samotné gelové krabice. Ve svislé gelové elektroforéze je vyrovnávací systém orientován svisle a je nespojitý se dvěma komorami přítomnými nahoře a dole s katodou a anodou.. Toto je klíčový rozdíl mezi horizontální a vertikální gelovou elektroforézou.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je to horizontální gelová elektroforéza
3. Co je vertikální gelová elektroforéza
4. Podobnosti mezi horizontální a vertikální gelovou elektroforézou
5. Porovnání bok po boku - horizontální vs. vertikální gelová elektroforéza v tabulkové formě
6. Shrnutí

Co je horizontální gelová elektroforéza?

Horizontální gelová elektroforéza využívá základní teorii pro separaci molekul DNA, RNA nebo proteinů podle jejich příslušné velikosti molekuly a náboje. V této technice je gel přítomen v horizontální orientaci a je ponořen v pufru, který je spojitý. Agarózový gel se používá k rozdělení gelové krabičky na dvě přihrádky. Jeden konec gelové krabičky obsahuje anodu, zatímco druhý konec obsahuje katodu. Když je použit proud, vyrovnávací paměť použitá v této technice umožňuje vytvoření gradientu náboje. Když je aplikován náboj, má gel tendenci se zahřívat. Pufr také funguje jako chladivo, které udržuje teplotu na optimální úrovni. Recirkulace běžícího pufru zabraňuje vytvoření pH gradientu. Diskontinuální pufrovací systém nelze použít v horizontální gelové elektroforéze, protože obě kompartmenty gelového systému se spojí s tekoucím pufrem. Akrylamid se používá při gelové elektroforéze k oddělení proteinových směsí.

Obrázek 01: Horizontální gelová elektroforéza

Při elektroforéze na horizontálním gelu nelze akrylamid použít, protože gelová krabička je vystavena kyslíku. V důsledku přítomnosti kyslíku je polymerace akrylamidu inhibována, což narušuje tvorbu gelu. Horizontální gelová elektroforéza je metoda bez námahy, která se používá při separaci DNA a RNA.

Co je vertikální gelová elektroforéza?

Technika vertikální gelové elektroforézy funguje podle primární teorie gelové elektroforézy, ale je považována za složitější než metoda horizontální gelové elektroforézy. Tato technika využívá diskontinuální pufr. Katoda je umístěna v horní komoře a anoda je umístěna v dolní komoře. Elektrody přítomné v každém oddílu poskytují požadované elektrické pole. Mezi obě namontované skleněné desky se nalije tenká vrstva gelu. Proto je horní část gelu ponořena v horní komoře a spodní část gelu je ponořena v komoře dole. Jakmile je proud aplikován, malá část pufru se pohybuje do spodní komory z horní komory gelem. Proud používaný v této technice je v minutových jednotkách.

Obrázek 02: Vertikální gelová elektroforéza

Při vertikální gelové elektroforéze proudí pufr pouze gelem. To umožňuje přesnou kontrolu gradientu napětí během separační fáze. Může být použit akrylamidový gel, protože kompartmenty nejsou vystaveny atmosférickému kyslíku. Vzhledem k menší velikosti pórů akrylamidového gelu lze dosáhnout přesného oddělení s vyšším rozlišením.

Jaké jsou podobnosti mezi horizontální a vertikální gelovou elektroforézou?

• Oba systémy fungují podle základní teorie gelové elektroforézy.
• Anoda a katoda se používají k zajištění požadovaného elektrického pole v obou systémech.

Jaký je rozdíl mezi horizontální a vertikální gelovou elektroforézou?

Elektroforéza horizontálního vs. vertikálního gelu
Horizontální gelová elektroforéza je technika gelové elektroforézy, při které je gel přítomen ve vodorovné orientaci.	Vertikální gelová elektroforéza je technika gelové elektroforézy, při které je gel orientován vertikálně.
Pufr
Elektroforéza horizontálního gelu se skládá z kontinuálního pufru.	Běžný pufr je při vertikální gelové elektroforéze nespojitý.
Použití akrylamidu
Akrylamid nelze použít pro horizontální gelovou elektroforézu, protože gelová krabička je vystavena atmosférickému kyslíku.	Protože gel není vystaven atmosférickému kyslíku díky dvěma odděleným komorám, mohl by být akrylamid použit pro vertikální gelovou elektroforézu.
Funkce
Pro separaci směsí DNA a RNA, ale nikoli proteinů, se častěji používá horizontální gelová elektroforéza.	Vertikální gelová elektroforéza se používá k oddělení směsí bílkovin.

Shrnutí - Horizontální vs. vertikální gelová elektroforéza

Gelová elektroforéza je laboratorní technika, která se široce používá při separaci směsí obsahujících molekuly DNA, RNA a proteinů. Existují dvě metody gelové elektroforézy: horizontální a vertikální gelová elektroforéza. V horizontální gelové elektroforéze je běžící pufr kontinuální, zatímco ve vertikální gelové elektroforéze je diskontinuální. Toto je rozdíl mezi horizontální a vertikální gelovou elektroforézou. Oba systémy fungují podle společného principu gelové elektroforézy.

Stáhněte si PDF verzi horizontální a vertikální gelové elektroforézy

Můžete si stáhnout PDF verzi tohoto článku a použít ji pro účely offline podle citace. Stáhněte si PDF verzi zde Rozdíl mezi horizontální a vertikální gelovou elektroforézou.

Reference:

1.Warren, Chad M., et al. "Vertikální elektroforéza na agarózovém gelu a elektroblotování proteinů s vysokou molekulovou hmotností." Elektroforéza, sv. 24, ne. 11. 2003, str. 1695-1702., Doi: 10,1002 / elps.200305392.
2. „Horizontální a vertikální gelové systémy - horizontální gelový systém.“ Národní diagnostika, k dispozici zde. Přístup k 28. srpnu 2017.

Obrázek se svolením:

1. „Přístroj pro gelovou elektroforézu“ Jeffrey M. Vinocur - vlastní práce (CC BY 2.5) přes Commons Wikimedia
2. „Polyakrylamidová gelová elektroforéza proteinů“ Jean-Etienne Minh-Duy Poirrier z Bruxelles, Belgie - proteiny v 1D gelové elektroforéze (CC BY-SA 2.0) přes Commons Wikimedia