Klíčový rozdíl – horizontální a vertikální gelová elektroforéza
Gelová elektroforéza je laboratorní technika používaná v genetice k separaci 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, procházejí gelem, který obsahuje malé póry. Molekuly jsou poháněny gelem elektrickým polem. Molekuly procházejí póry gelu a rychlost pohybu je nepřímo úměrná jejich délkám. Proto se molekuly s nižší molekulovou velikostí 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 obsahuje záporný náboj. Protože molekuly DNA a RNA jsou nabité záporně, budou přitahovány ke kladně nabitému konci gelu. Gelová elektroforéza může mít dvě různé metody: horizontální gelovou elektroforézu a vertikální gelovou elektroforézu. Při horizontální gelové elektroforéze je gel přítomen v horizontální orientaci a je ponořen v kontinuálně běžícím pufru, který je přítomen uvnitř samotného gelového boxu. Při vertikální gelové elektroforéze je pufrovací systém orientován vertikálně a je nespojitý se dvěma komorami přítomnými na horní a spodní straně s katodou a anodou. Toto je klíčový rozdíl mezi horizontální a vertikální gelovou elektroforézou.
Co je horizontální gelová elektroforéza?
Horizontální gelová elektroforéza využívá základní teorii pro separaci molekul DNA, RNA nebo proteinů podle jejich příslušné molekulární velikosti a náboje. Při této technice je gel přítomen v horizontální orientaci a je ponořen v pufru, který je kontinuální. Agarózový gel se používá k rozdělení gelové krabice na dvě oddělení. Jeden konec gelové krabičky obsahuje anodu, zatímco druhý konec obsahuje katodu. Když je aplikován proud, pufr použitý v této technice umožňuje vytvoření gradientu náboje. Při aplikaci náboje má gel tendenci se zahřívat. Tlumič funguje také jako chladicí kapalina, která udržuje teplotu na optimální úrovni. Recirkulace běžícího pufru zabraňuje tvorbě gradientu pH. Nespojitý pufrový systém nelze použít v horizontální gelové elektroforéze, protože dva oddíly gelového systému jsou spojeny s běžícím pufrem. Akrylamid se používá během gelové elektroforézy k oddělení proteinových směsí.
Obrázek 01: Horizontální gelová elektroforéza
Při horizontální gelové elektroforéze nelze použít akrylamid, protože gelový box je vystaven kyslíku. V důsledku přítomnosti kyslíku je polymerace akrylamidu inhibována, což narušuje tvorbu gelu. Horizontální gelová elektroforéza je jednoduchá metoda, 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 ve spodní komoře. Elektrody přítomné v každém oddělení poskytují požadované elektrické pole. Mezi dvě 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 na dně. Jakmile je proud aplikován, malá část pufru se přesune do spodní komory z horní komory přes gel. Proud aplikovaný v této technice je jednotek minut.
Obrázek 02: Vertikální gelová elektroforéza
Při vertikální gelové elektroforéze protéká pufr pouze gelem. To umožňuje přesné řízení gradientu napětí během separační fáze. Může být použit akrylamidový gel, protože oddíly nejsou vystaveny atmosférickému kyslíku. Díky menší velikosti pórů akrylamidového gelu lze dosáhnout přesné separace 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?
Horizontální vs vertikální gelová elektroforéza |
|
| Horizontální gelová elektroforéza je technika gelové elektroforézy, při které je gel přítomen v horizontální orientaci. | Vertikální gelová elektroforéza je technika gelové elektroforézy, při které je gel orientován vertikálně. |
| Buffer | |
| Horizontální gelová elektroforéza sestává z kontinuálního pufru. | Probíhající pufr je při vertikální gelové elektroforéze nespojitý. |
| Použití akrylamidu | |
| Akrylamid nelze použít pro horizontální gelovou elektroforézu, protože gelový box je vystaven atmosférickému kyslíku. | Protože gel není vystaven atmosférickému kyslíku díky dvěma odděleným komorám, lze akrylamid využít pro vertikální gelovou elektroforézu. |
| Function | |
| Horizontální gelová elektroforéza se častěji používá pro separaci směsí DNA a RNA, nikoli však proteinů. | 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. Při horizontální gelové elektroforéze je běžící pufr kontinuální, zatímco při vertikální gelové elektroforéze je nespojitý. To je rozdíl mezi horizontální a vertikální gelovou elektroforézou. Oba systémy fungují podle společného principu gelové elektroforézy.
Stáhnout PDF verzi horizontální vs vertikální gelové elektroforézy
Můžete si stáhnout PDF verzi tohoto článku a použít ji pro offline účely podle citace. Stáhněte si PDF verzi zde Rozdíl mezi horizontální a vertikální gelovou elektroforézou.
