Galvenā atšķirība - kapilārā elektroforēze pret gēla elektroforēzi
Elektroforēze ir paņēmiens, ko izmanto biomolekulu atdalīšanai, pamatojoties uz daļiņu lādiņu, daļiņu izmēru un daļiņu formu. Molekulas migrācija, kas pazīstama kā elektroforētiskā mobilitāte, ir atkarīga no izmantotā polimēra/gēla veida, tā poru lieluma, nodrošinātā sprieguma, darbības laika un virsmas un tilpuma attiecības. Atkarībā no izmantotās biomolekulas veida ir dažādi elektroforēzes paņēmienu veidi. Pirmais izgudrotais elektroforēzes veids bija papīra elektroforēze, kur nitrocelulozes papīrs tika izmantots kā vide biomolekulu atdalīšanai. Vēlāk tika izgudrots gēla elektroforēzes princips, kad biomolekulu atdalīšanai tika izmantoti dažāda izmēra želejas. Gēla elektroforēzes tehnika tika tālāk modificēta, lai uzlabotu metodes precizitāti, un viena no šādām modifikācijām ir kapilārā elektroforēze. Galvenā atšķirība starp kapilāro elektroforēzi un gēla elektroforēzi ir tāda, ka gēla elektroforēzi veic vertikālā vai horizontālā plaknē, izmantojot standarta poru izmēra polimēru gēlu, savukārt kapilāro elektroforēzi veic kapilārā mēģenē ar polimēra šķidrumu vai gēlu.
Kas ir gēla elektroforēze?
Gēla elektroforēze ir metode, ko izmanto, lai atdalītu galvenokārt nukleīnskābes, proteīnus vai aminoskābes, pamatojoties uz to lādiņu, izmēru un formu. Šajā tehnikā kā atdalīšanas vide izmanto fizisku želeju, kas ir polimēra viela. Visbiežāk izmantotie gēli ir agaroze (nukleīnskābju atdalīšanai) un poliakrilamīds (olb altumvielu atdalīšanai). Gēla elektroforēzes aparāts satur gēla liešanas paplāti želejas sagatavošanai, liešanas ķemmes urbumu sagatavošanai, bufera tvertni, elektrodus – pozitīvo (anods) un negatīvo (katods) un sprieguma padeves bloku. Tādas molekulas kā DNS vai RNS, kas ir negatīvi lādētas, pārvietojas no katoda uz anodu, un molekulas, kas ir pozitīvi lādētas, pārvietojas otrādi. Gēla sagatavošana tiek veikta atbilstoši prasībām. Ja nepieciešama augsta izšķirtspēja vai molekulu atdalīšana, jāsagatavo augstas koncentrācijas gēls ar mazāku poru izmēru. Uz gēla matricas atdalītās molekulas tiek novērotas pēc krāsošanas metodes. Atdalītās molekulas uz gēla matricas parādās kā joslas.
01. attēls: gēla elektroforēze
Gēla elektroforēzi izmanto molekulārajā diagnostikā, piemēram, DNS pirkstu nospiedumu noņemšanā, lai noteiktu konkrēta DNS/RNS fragmenta vai proteīna klātbūtni. Gēla elektroforēze nosaka arī ekstrahētā biomolekulas parauga tīrību. Gēla elektroforēzi veic kā sākotnējo soli ievadīšanai un hibridizācijai un kā apstiprinošu analīzi pēc sekvencēšanas.
Kas ir kapilārā elektroforēze?
Kapilārā elektroforēze ir gēla elektroforēzes modifikācija, kas izmanto to pašu atdalīšanas principu, pamatojoties uz lādiņu, molekulas izmēru, bet tiek veikta kapilārā mēģenē ar gēla vielu vai šķidru polimēru. Kapilārus sagatavo no kausēta silīcija dioksīda, un katras kapilārās caurules iekšējais diametrs ir 50–100 μm un 25–100 cm garš. Paraugus injicē kapilārajā mēģenē, kurā ir polimēra materiāls, un atdala daudz ātrāk nekā parastā gēla elektroforēze. Kapilārā sistēma ir labi aizsargāta izolatora apvalkā, kas aizsargā paraugu no jebkāda piesārņojuma. Kapilārus var piepildīt ar šķidriem polimēriem, piemēram, hidroksietilcelulozi vai augstas izšķirtspējas gēliem, piemēram, poliakrilamīdu. Kapilārā elektroforēze nodrošina lielāku izšķirtspēju; tāpēc atdalīšana ir precīzāka. Kapilārā elektroforēze izmanto automatizētu detektoru sistēmu, izmantojot spektrofotometrisko analīzi. Tas ir saistīts ar lielāku virsmas laukuma un tilpuma attiecību.
Attēls 02: kapilārā elektroforēze
Kapilāro elektroforēzi izmanto tādās situācijās kā kriminālistikā, kur nepieciešama lielāka precizitāte, un to parasti neizmanto, jo tā ir dārga tehnika.
Kādas ir līdzības starp kapilāro elektroforēzi un gēla elektroforēzi?
- Molekulu atdalīšana abos paņēmienos ir balstīta uz molekulas lādiņu un izmēru.
- Abas metodes var izmantot, lai atdalītu gan nukleīnskābes, gan proteīnus.
- Abu metožu izlases apjoms ir vienāds.
- Abas metodes izmanto buferi, lai atvieglotu atdalīšanu.
Kāda ir atšķirība starp kapilāro elektroforēzi un gēla elektroforēzi?
Kapilārā elektroforēze pret gēla elektroforēzi |
|
| Kapilārā elektroforēze ir paņēmiens, kas atdala biomolekulas uz kapilārās caurules, izmantojot šķidru vai gēla polimēru vidi. | Gēla elektroforēze ir paņēmiens, kas atdala biomolekulas vertikālā vai horizontālā plaknē, izmantojot polimēra gēla vidi. |
| Atdalīšana | |
| Kapilārā elektroforēzē atdalīšana tiek veikta kapilārā caurulē. | Gēla elektroforēzē atdalīšana tiek veikta vertikālā vai horizontālā plaknē. |
| Atdalīšanas līdzeklis | |
| Kapilārajā elektroforēzē tiek izmantoti šķidri polimēri, piemēram, hidroksietilceluloze. | Gēlus, vai nu agarozi, vai poliakrilamīdu, izmanto kā līdzekli gēla elektroforēzē. |
| Šķērssavienojums | |
| Augstu izšķirtspēju var iegūt, veicot kapilāro elektroforēzi. | Gēla elektroforēzes izšķirtspēja ir zema. |
| Virsmas laukuma un tilpuma attiecība | |
| Kapilārajā elektroforēzē ir augsta virsmas un tilpuma attiecība. | Gēla elektroforēzes gadījumā virsmas un tilpuma attiecība ir zema. |
| Atklāšanas tehnika | |
| Noteikšanu veic ar spektrofotometriskiem automatizētiem detektoriem kapilārā elektroforēzē. | Krāsošana un novērošana ar UV transiluminatoru tiek veikta kā noteikšanas tehnika gēla elektroforēzē. |
Kopsavilkums - kapilārā elektroforēze pret gēla elektroforēzi
Molekulārajai diagnostikai ir liela nozīme zinātnes pasaulē. DNS, RNS un proteīnu identificēšana un attīrīšana ir kritiski diagnostikas procedūru posmi. Elektroforēze ir paņēmiens, kas atdala un identificē biomolekulas gan gēla elektroforēzē, gan daudz attīstītajā kapilārā gēla elektroforēzē. Gēla elektroforēzi veic vertikālā vai horizontālā plaknē, izmantojot standarta poru izmēra polimēra gēlu, savukārt kapilāro elektroforēzi veic kapilārā mēģenē ar polimēra šķidrumu vai gēlu. Šī ir atšķirība starp kapilāro elektroforēzi un gēla elektroforēzi. Pēc elektroforēzes tehnikas pabeigšanas biomolekulas tiek tālāk apstrādātas, lai iegūtu augstāka līmeņa informāciju, izmantojot hibridizāciju vai tādas metodes kā pirkstu nospiedumu noņemšana.
Lejupielādēt PDF versiju par kapilāro elektroforēzi pret gēla elektroforēzi
Varat lejupielādēt šī raksta PDF versiju un izmantot to bezsaistē saskaņā ar atsauces piezīmi. Lūdzu, lejupielādējiet PDF versiju šeit. Atšķirība starp gēla elektroforēzi un kapilāro elektroforēzi.
