Kľúčový rozdiel – horizontálna a vertikálna gélová elektroforéza
Gélová elektroforéza je laboratórna technika používaná v genetike na oddelenie zmesí obsahujúcich DNA, RNA a iné proteíny podľa ich náboja a veľkosti molekuly. DNA, RNA alebo proteíny, ktoré je potrebné pri tejto metóde oddeliť, prechádzajú cez gél, ktorý obsahuje malé póry. Molekuly sú hnané cez gél elektrickým poľom. Molekuly prechádzajú cez póry gélu a rýchlosť pohybu je nepriamo úmerná ich dĺžke. Preto sa molekuly s nižšou molekulovou veľkosťou budú pohybovať rýchlejšie ako molekuly s vyššou molekulovou hmotnosťou. Elektrické pole je generované rozdielom náboja na dvoch koncoch gélu. Jeden koniec obsahuje kladný náboj a druhý koniec obsahuje záporný náboj. Pretože molekuly DNA a RNA sú negatívne nabité, budú priťahované ku kladne nabitému koncu gélu. Gélová elektroforéza môže mať dve rôzne metódy: horizontálnu gélovú elektroforézu a vertikálnu gélovú elektroforézu. Pri horizontálnej gélovej elektroforéze je gél prítomný v horizontálnej orientácii a je ponorený v kontinuálnom tečúcom pufri, ktorý je prítomný vo vnútri samotného gélového boxu. Pri vertikálnej gélovej elektroforéze je tlmivý systém orientovaný vertikálne a je diskontinuálny s dvomi komorami prítomnými na vrchu a na dne s katódou a anódou. Toto je kľúčový rozdiel medzi horizontálnou a vertikálnou gélovou elektroforézou.
Čo je horizontálna gélová elektroforéza?
Horizontálna gélová elektroforéza využíva základnú teóriu na separáciu molekúl DNA, RNA alebo proteínov podľa ich príslušnej molekulárnej veľkosti a náboja. Pri tejto technike je gél prítomný v horizontálnej orientácii a je ponorený v pufri, ktorý je súvislý. Agarózový gél sa používa na oddelenie gélového boxu na dve priehradky. Jeden koniec gélového boxu obsahuje anódu, zatiaľ čo druhý koniec obsahuje katódu. Keď sa aplikuje prúd, vyrovnávacia pamäť použitá v tejto technike umožňuje vytvorenie gradientu náboja. Pri aplikácii náboja má gél tendenciu sa zahrievať. Nárazník funguje aj ako chladiaca kvapalina, ktorá udržuje teplotu na optimálnej úrovni. Recirkulácia tečúceho pufra zabraňuje tvorbe gradientu pH. Nespojitý tlmivý systém nemožno použiť pri horizontálnej gélovej elektroforéze, pretože dve oddelenia gélového systému sú spojené s bežiacim tlmivým roztokom. Akrylamid sa používa počas gélovej elektroforézy na oddelenie proteínových zmesí.
Obrázok 01: Horizontálna gélová elektroforéza
Pri horizontálnej gélovej elektroforéze nie je možné použiť akrylamid, pretože gélový box je vystavený kyslíku. V dôsledku prítomnosti kyslíka je inhibovaná polymerizácia akrylamidu, čo narúša tvorbu gélu. Horizontálna gélová elektroforéza je jednoduchá metóda, ktorá sa využíva pri separácii DNA a RNA.
Čo je vertikálna gélová elektroforéza?
Technika vertikálnej gélovej elektroforézy funguje podľa primárnej teórie gélovej elektroforézy, ale považuje sa za zložitejšiu ako metóda horizontálnej gélovej elektroforézy. Táto technika využíva diskontinuálny tlmivý roztok. Katóda je umiestnená v hornej komore a anóda je umiestnená v spodnej komore. Elektródy prítomné v každom oddelení poskytujú požadované elektrické pole. Tenká vrstva gélu sa naleje medzi dve namontované sklenené dosky. Preto je horná časť gélu ponorená v hornej komore a spodná časť gélu je ponorená v komore na dne. Po aplikovaní prúdu sa malá časť pufra presunie do spodnej komory z hornej komory cez gél. Prúd aplikovaný v tejto technike je v jednotkách minút.
Obrázok 02: Vertikálna gélová elektroforéza
Pri vertikálnej gélovej elektroforéze pufor preteká iba cez gél. To umožňuje presné riadenie gradientu napätia počas separačnej fázy. Môže sa použiť akrylamidový gél, pretože priehradky nie sú vystavené atmosférickému kyslíku. Vďaka menšej veľkosti pórov akrylamidového gélu je možné dosiahnuť presnú separáciu s vyšším rozlíšením.
Aké sú podobnosti medzi horizontálnou a vertikálnou gélovou elektroforézou?
- Oba systémy fungujú podľa základnej teórie gélovej elektroforézy.
- Anóda a katóda sa používajú na zabezpečenie požadovaného elektrického poľa v oboch systémoch.
Aký je rozdiel medzi horizontálnou a vertikálnou gélovou elektroforézou?
Horizontálna vs vertikálna gélová elektroforéza |
|
| Horizontálna gélová elektroforéza je technika gélovej elektroforézy, pri ktorej je gél prítomný v horizontálnej orientácii. | Vertikálna gélová elektroforéza je technika gélovej elektroforézy, pri ktorej je gél orientovaný vertikálne. |
| Buffer | |
| Horizontálna gélová elektroforéza pozostáva z kontinuálneho pufra. | Pri vertikálnej gélovej elektroforéze je bežiaci pufor diskontinuálny. |
| Použitie akrylamidu | |
| Akrylamid nemožno použiť na horizontálnu gélovú elektroforézu, pretože gélový box je vystavený atmosférickému kyslíku. | Keďže gél nie je vystavený atmosférickému kyslíku vďaka dvom oddeleným komorám, akrylamid by sa mohol použiť na vertikálnu gélovú elektroforézu. |
| Function | |
| Horizontálna gélová elektroforéza sa častejšie používa na separáciu zmesí DNA a RNA, ale nie proteínov. | Vertikálna gélová elektroforéza sa používa na oddelenie zmesí bielkovín. |
Zhrnutie – horizontálna vs vertikálna gélová elektroforéza
Gélová elektroforéza je laboratórna technika, ktorá sa široko používa pri separácii zmesí obsahujúcich molekuly DNA, RNA a proteínov. Existujú dva spôsoby gélovej elektroforézy: horizontálna a vertikálna gélová elektroforéza. Pri horizontálnej gélovej elektroforéze je prebiehajúci pufor kontinuálny, zatiaľ čo pri vertikálnej gélovej elektroforéze je diskontinuálny. Toto je rozdiel medzi horizontálnou a vertikálnou gélovou elektroforézou. Oba systémy fungujú podľa spoločného princípu gélovej elektroforézy.
Stiahnuť PDF verziu horizontálnej vs. vertikálnej gélovej elektroforézy
Verziu tohto článku si môžete stiahnuť vo formáte PDF a použiť ju na offline účely podľa citácie. Stiahnite si PDF verziu tu Rozdiel medzi horizontálnou a vertikálnou gélovou elektroforézou.
