Det vigtigste forskel mellem 1D og 2D gelelektroforese er de egenskaber, der anvendes til separering af proteiner ved gelelektroforese. 1D gelelektroforese adskiller kun proteiner baseret på molekylvægten, mens 2D gelelektroforese adskiller proteiner baseret på dets iso-elektriske punkt og molekylvægt.
Proteinseparation ved gelelektroforese er en vigtig teknik til at karakterisere proteiner. Proteiner har forskellige egenskaber; derfor er adskillelse mere kompleks i sammenligning med DNA-adskillelse ved hjælp af Agarosegelelektroforese.
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er 1D gelelektroforese
3. Hvad er 2D gelelektroforese
4. Ligheder mellem 1D og 2D Gelelektroforese
5. Sammenligning side ved side - 1D vs 2D gelelektroforese i tabelform
6. Resume
1D Gelelektroforese, også kendt som gelelektroforese af en dimension, er en metode til proteinseparation baseret på molekylvægten. Proteinseparation finder hovedsageligt sted under anvendelse af polyacrylamidgelelektroforese. Baseret på begrebet gelelektroforese adskiller molekyler deres egenskaber af molekylvægt og ladning.
For at give en ensartet ladning til proteinerne udføres sodododecylsulfat (SDS) -behandling inden gelelektroforesen. SDS denaturerer proteiner og tilvejebringer en ensartet negativ ladning på proteinet; når påføringen af det elektriske felt finder sted, migrerer proteinerne til den positive terminal baseret på deres molekylvægt. I adskillelse betragtes således kun en egenskab. Dette er grunden til, at denne metode kaldes 1D gelelektroforese.
Figur 01: 1D Gelelektroforese
Under 1D gelelektroforese adskilles proteiner baseret på deres molekylvægt. I denne forbindelse migrerer molekylerne med lavere vægt hurtigere i gelen sammenlignet med proteinerne med høj molekylvægt. Proteiner med høj vægt forbliver således tæt på brøndene.
2D gelelektroforese eller todimensionel gelelektroforese adskiller proteiner baseret på to egenskaber. De to egenskaber er proteinets iso-elektriske punkt og molekylvægt. Denne metode til proteinseparation øger opløsningen af proteinseparation. Proteinets iso-elektriske punkt afhænger af pH-værdien, ved hvilken proteinet er neutralt.
Figur 02: 2D gelelektroforese
I 2D-gelelektroforese får proteinet således lov til at køre på en fast pH-gradient i den første dimension. I den anden dimension separeres proteinerne under anvendelse af lodret eller vandret polyacrylamidgelelektroforese. Proteinerne adskilles således i henhold til deres molekylvægt i den anden dimension.
Desuden øger denne metode til gelelektroforese opløsningen af proteinseparation. Derfor er de adskilte proteiner renere. Omkostningerne ved teknikken er imidlertid meget højere end en gel-elektroforese med en dimension.
Den vigtigste forskel mellem 1D og 2D gelelektroforese er, at 1D gelelektroforese adskiller proteiner kun baseret på molekylvægten, mens 2D gelelektroforese adskiller proteiner baseret på både iso-elektrisk punkt og molekylvægt. På grund af denne basale forskel mellem 1D og 2D gelelektroforese, varierer opløsningen af separationen af proteinerne og omkostningerne ved de to teknikker også. 2D gelelektroforese viser høj opløsning end 1D gelelektroforese. Imidlertid er 2D gelelektroforese dyrere end 1D gelelektroforese.
Nedenfor infographic opsummerer forskellen mellem 1D og 2D gelelektroforese.
Adskillelse af proteiner er afhængig af mange faktorer. 1D gelelektroforese adskiller proteiner kun baseret på molekylvægten. To-dimensionel eller 2D-gelelektroforese forøger imidlertid opløsningen af proteinseparationen. Yderligere separerer 2D-gelelektroforese proteiner baseret på det iso-elektriske punkt og molekylvægten. Derfor er disse data vigtige til nedstrøms behandling af proteiner og inden for proteomik. Dette er således resuméet af forskellen mellem 1D og 2D gelelektroforese.
1. Galeva, Nadezhda og MichailAltermann. "Sammenligning af en-dimensionel og to-dimensionel gelelektroforese som et separationsværktøj til proteinanalyse af rottelevermikrosomer: Cytochromes P450 og andre membranproteiner." Proteomics, U.S. National Library of Medicine, juni 2002, tilgængelig her.
1. “Elektroforese - Påfyldning af 1D-gelbrønde med proteinerblanding” Af Jean-Etienne Poirrier - Påfyldning af 1D-gelbrønde med proteinerblanding (CC BY-SA 2.0) via Commons Wikimedia
2. “2D elektroforese” af National Institute of Health - Center for Cancer Research Nanobiology Program, National Institute of Health (Public Domain) via Commons Wikimedia