Forskel mellem vandret og lodret gelelektroforese

Nøgleforskel - Horisontal vs vertikal gelelektroforese

Gelelektroforese er en laboratorieteknologi, der anvendes i genetik til at adskille blandinger indeholdende DNA, RNA og andre proteiner i henhold til deres respektive ladning og molekylstørrelse. DNA, RNA eller proteiner, der skal separeres ved denne metode, køres gennem en gel, der indeholder små porer. Molekylerne drives gennem gelen af et elektrisk felt. Molekylerne passerer gennem gelens porer, og bevægelsens hastighed er omvendt proportional med deres respektive længder. Derfor vil molekyler med lavere molekylstørrelse bevæge sig hurtigere end molekyler med en højere molekylvægt. Det elektriske felt genereres af forskellen i ladning i to ender af gelen. Den ene ende indeholder en positiv ladning, og den anden ende indeholder en negativ ladning. Da DNA- og RNA-molekyler er negativt ladede, tiltrækkes de mod den positivt ladede ende af gelen. Gelelektroforese kan være af to forskellige metoder: vandret gelelektroforese og lodret gelelektroforese. Ved horisontal gelelektroforese er gelen til stede i en vandret orientering og nedsænkes i en kontinuerlig kørende buffer, der er til stede inde i selve gelboksen. Ved lodret gelelektroforese orienteres buffersystemet lodret og er diskontinuerligt med to kamre, der er til stede på toppen og bunden med henholdsvis en katode og en anode. Dette er den vigtigste forskel mellem vandret og lodret gelelektroforese.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er vandret gelelektroforese
3. Hvad er lodret gelelektroforese
4. Ligheder mellem vandret og lodret gelelektroforese
5. Sammenligning side ved side - vandret vs lodret gelelektroforese i tabelform
6. Resume

Hvad er vandret gelelektroforese?

Horisontal gelelektroforese anvender den grundlæggende teori til separering af DNA, RNA eller proteinmolekyler i henhold til deres respektive molekylstørrelse og ladning. I denne teknik er gelen til stede i en vandret orientering og nedsænkes i en buffer, der er kontinuerlig. Agarosegel bruges til at adskille gelboksen i to rum. Den ene ende af gelboksen indeholder en anode, mens den anden ende indeholder en katode. Når en strøm anvendes, tillader bufferen, der bruges i denne teknik, oprettelsen af en ladningsgradient. Når ladningen påføres, har gelen en tendens til at varme op. Pufferen fungerer også som et kølemiddel, som holder temperaturen på de optimale niveauer. Gencirkulation af den løbende puffer forhindrer dannelse af en pH-gradient. Et diskontinuerligt puffersystem kan ikke anvendes i vandret gelelektroforese, da de to rum i gelsystemet får forbindelse med den kørende puffer. Acrylamid anvendes under gelelektroforese til at adskille proteinblandinger.

Figur 01: Horisontal gelelektroforese

Ved horisontal gelelektroforese kan acrylamid ikke anvendes, da gelboksen udsættes for ilt. På grund af tilstedeværelsen af ilt hæmmes polymerisation af acrylamid, og dette forstyrrer dannelsen af gelen. Horisontal gelelektroforese er en ubesværet metode, der anvendes til adskillelse af DNA og RNA.

Hvad er lodret gelelektroforese?

Vertikal gelelektroforeseteknik fungerer i henhold til den primære teori for gelelektroforese, men den betragtes som mere kompleks end horisontal gelelektroforesemetode. Denne teknik anvender en diskontinuerlig buffer. En katode er placeret i det øverste kammer, og anoden er placeret i bundkammeret. Elektroderne, der findes i hvert rum, tilvejebringer det krævede elektriske felt. Et tyndt gel gel hældes mellem de to monterede glasplader. Derfor er den øverste del af gelen nedsænket i det øverste kammer, og den nederste del af gelen nedsænkes i kammeret i bunden. Når strømmen er påført, bevæger en lille del af bufferen sig til bundkammeret fra det øverste kammer gennem gelen. Den nuværende anvendelse i denne teknik er af minuttenheder.

Figur 02: Lodret gelelektroforese

Ved lodret gelelektroforese strømmer buffer kun gennem gelen. Dette tillader nøjagtig kontrol af spændingsgradienten i adskillelsestrinnet. Acrylamidgel kan anvendes, da rumene ikke udsættes for atmosfærisk ilt. På grund af den mindre porestørrelse af acrylamidgel, kan der opnås nøjagtig adskillelse med en højere opløsning.

Hvad er ligheden mellem vandret og lodret gelelektroforese?

Begge systemer fungerer i henhold til den grundlæggende teori for gelelektroforese.
Anode og katode bruges til at tilvejebringe det krævede elektriske felt i begge systemer.

Hvad er forskellen mellem vandret og lodret gelelektroforese?

Horisontal vs vertikal gelelektroforese
Horisontal gelelektroforese er en gelelektroforeseteknik, hvor gelen er til stede i en vandret orientering.	Vertikal gelelektroforese er en gelelektroforeseteknik, hvor gelen orienteres lodret.
Buffer
Horisontal gelelektroforese består af en kontinuerlig buffer.	Den kørende puffer er diskontinuerlig i lodret gelelektroforese.
Brug af Acrylamid
Acrylamid kan ikke anvendes til horisontal gelelektroforese, da gelboksen udsættes for atmosfærisk ilt.	Da gelen ikke udsættes for atmosfærisk ilt på grund af to separate kamre, kunne acrylamid anvendes til vertikal gelelektroforese.
Fungere
Horisontal gelelektroforese anvendes oftere til adskillelse af DNA- og RNA-blandinger, men ikke proteiner.	Lodret gelelektroforese anvendes til at adskille blandinger af protein.

Resume - Horisontal vs vertikal gelelektroforese

Gelelektroforese er laboratorieteknologi, der er vidt brugt til adskillelse af blandinger indeholdende molekyler af DNA, RNA og proteiner. Der er to metoder til gelelektroforese: vandret og lodret gelelektroforese. Ved vandret gelelektroforese er den kørende buffer kontinuerlig, mens den i lodret gelelektroforese er diskontinuerlig. Dette er forskellen mellem vandret og lodret gelelektroforese. Begge systemer fungerer efter det fælles princip for gelelektroforese.

Download PDF-version af vandret vs lodret gelelektroforese

Du kan downloade PDF-version af denne artikel og bruge den til offline-formål som pr. Citatnotat. Download PDF-version her Forskel mellem vandret og lodret gelelektroforese.

Referencer:

1. Warren, Chad M., et al. "Vertikal agarosegelelektroforese og elektroblotting af proteiner med høj molekylvægt." Elektroforese, vol. 24, nr. 11, 2003, s. 1695-1702., Doi: 10.1002 / elps.200305392.
2. "Horisontale og lodrette gelsystemer - Det horisontale gelsystem." National diagnostik, tilgængelig her. Åbnede 28. august 2017.

Billede høflighed:

1. “Gelelektroforeseapparat” Af Jeffrey M. Vinocur - Eget arbejde (CC BY 2.5) via Commons Wikimedia
2. "Polyacrylamidgelelektroforese af proteiner" Af Jean-Etienne Minh-Duy Poirrier fra Bruxelles, Belgien - Proteiner i en 1D gelelektroforese (CC BY-SA 2.0) via Commons Wikimedia

Videnskab & natur