Forskjellen mellom horisontal og vertikal gel elektroforese

Nøkkelforskjell - Horisontal vs Vertikal Gel Elektroforese
 

Gelelektroforese er en laboratorieteknikk som brukes i genetikk for å separere blandinger som inneholder DNA, RNA og andre proteiner i henhold til deres respektive ladning og molekylstørrelse. DNA, RNA eller proteiner som må skilles i denne metoden, drives gjennom en gel som inneholder små porer. Molekylene kjøres gjennom gelen av et elektrisk felt. Molekylene går gjennom porene i gelen, og bevegelsens hastighet er omvendt proporsjonal med deres respektive lengder. Derfor vil molekyler med lavere molekylær størrelse bevege seg raskere enn molekyler med høyere molekylvekt. Det elektriske feltet genereres av forskjellen i ladning ved to ender av gelen. Den ene enden inneholder en positiv ladning, og den andre enden inneholder en negativ ladning. Siden DNA og RNA molekyler er negativt ladet, vil de bli tiltrukket mot den positivt ladede enden av gelen. Gelelektroforese kan være av to forskjellige metoder: horisontal gelelektroforese og vertikal gelelektroforese. Ved horisontal gelelektroforese er gelen tilstede i en horisontal orientering og nedsenket i en kontinuerlig løpebuffer som er tilstede inne i selve gelboksene. I vertikal gelelektroforese er buffersystemet orientert vertikalt og er diskontinuert med to kamre tilstede på toppen og bunnen med henholdsvis en katode og en anode. Dette er nøkkelforskjellen mellom horisontal og vertikal gelelektroforese.

INNHOLD

1. Oversikt og nøkkelforskjell
2. Hva er Horizontal Gel Electrophoresis
3. Hva er vertikal gelelektroforese
4. Likheter mellom horisontal og vertikal gel elektroforese
5. Side ved side-sammenligning - Horisontal mot vertikal gelelektroforese i tabellform
6. Sammendrag

Hva er Horizontal Gel Electrophoresis?

Horisontal gelelektroforese utnytter grunnleggende teori for separasjon av DNA, RNA eller proteinmolekyler i henhold til deres respektive molekylære størrelse og ladning. I denne teknikken er gelen tilstede i en horisontal orientering og nedsenket i en buffer som er kontinuerlig. Agarosegel brukes til å skille gelboksen i to rom. Den ene enden av gelboksen inneholder en anode mens den andre enden inneholder en katode. Når en strøm blir brukt, tillater bufferen som brukes i denne teknikken opprettelsen av en ladningsgradient. Når ladningen påføres, har gelen en tendens til å varme opp. Bufferen fungerer også som kjølevæske, som opprettholder temperaturen på optimale nivåer. Resirkulering av løpebufferen forhindrer dannelsen av en pH-gradient. Et diskontinuerlig buffersystem kan ikke benyttes i horisontal gelelektroforese da de to rom i gelsystemet blir koblet til løpebufferen. Akrylamid brukes under gelelektroforese for å separere proteinblandinger.

Figur 01: Horisontal gelelektroforese

Ved horisontal gelelektroforese kan ikke akrylamid utnyttes siden gelboksen er utsatt for oksygen. På grunn av tilstedeværelsen av oksygen hemmeres polymerisering av akrylamid, og dette forstyrrer dannelsen av gelen. Horisontell gelelektroforese er en uanstrengt metode som benyttes ved separasjon av DNA og RNA.

Hva er vertikal gelelektroforese?

Vertikal gelelektroforese-teknikk fungerer i henhold til den primære teorien om gelelektroforese, men det anses å være mer kompleks enn horisontal gelelektroforese-metode. Denne teknikken benytter en diskontinuerlig buffer. En katode er plassert i toppkammeret, og anoden er lokalisert i bunnkammeret. Elektrodene som er til stede i hvert rom, gir det nødvendige elektriske feltet. Et tynt lag med gel helles mellom de to monterte glassplater. Derfor er den øvre delen av gelen nedsenket i toppkammeret, og bunnpartiet av gelen er nedsenket i kammeret i bunnen. Når strømmen er påført, beveges en liten del av bufferen til bunnkammeret fra toppkammeret gjennom gelen. Strømmen som brukes i denne teknikken, er av små enheter.

Figur 02: Vertikal gelelektroforese

I vertikal gelelektroforese strømmer buffer bare gjennom gelen. Dette tillater nøyaktig kontroll av spenningsgradienten i separasjonstrinnet. Akrylamidgel kan benyttes fordi rommene ikke er utsatt for atmosfærisk oksygen. På grunn av den mindre porestørrelsen til akrylamidgel, kan presis separasjon oppnås med høyere oppløsning.

Hva er likhetene mellom horisontal og vertikal gelelektroforese?

• Begge systemene fungerer i henhold til den grunnleggende teorien om gelelektroforese.
• Anode og katode brukes til å gi det nødvendige elektriske feltet i begge systemene.

Hva er forskjellen mellom horisontal og vertikal gelelektroforese?

Horisontal vs Vertikal Gel Elektroforese
Horisontal gelelektroforese er en gelelektroforese-teknikk der gelen er tilstede i en horisontal orientering.	Vertikal gelelektroforese er en gelelektroforese-teknikk hvor gelen er orientert vertikalt.
Buffer
Horisontal gelelektroforese består av en kontinuerlig buffer.	Den løpende buffer er diskontinuerlig i vertikal gelelektroforese.
Bruk av akrylamid
Akrylamid kan ikke benyttes til horisontal gelelektroforese da gelboksen er utsatt for atmosfærisk oksygen.	Siden gelen ikke er utsatt for atmosfærisk oksygen på grunn av to separate kamre, kan akrylamid benyttes for vertikal gelelektroforese.
Funksjon
Horisontell gelelektroforese brukes hyppigere for separasjon av DNA og RNA-blandinger, men ikke proteiner.	Vertikal gelelektroforese brukes til å separere blandinger av protein.

Sammendrag - Horisontal vs Vertikal Gel Elektroforese

Gelelektroforese er laboratorieteknikk som er mye brukt i separasjonen av blandinger som inneholder molekyler av DNA, RNA og proteiner. Det er to metoder for gelelektroforese: horisontal og vertikal gelelektroforese. Ved horisontal gelelektroforese er løpebufferen kontinuerlig mens den vertikale gelelektroforese er diskontinuerlig. Dette er forskjellen mellom horisontal og vertikal gelelektroforese. Begge systemene fungerer i henhold til det felles prinsippet om gelelektroforese.

Last ned PDF versjon av horisontal vs vertikal gel elektroforese

Du kan laste ned PDF-versjonen av denne artikkelen og bruke den til off-line formål som per sitatnotat. Vennligst last ned PDF-versjon her Forskjellen mellom horisontal og vertikal gel elektroforese.

referanser:

1.Warren, Chad M., et al. "Vertikal agarosegelelektroforese og elektroblotting av proteiner med høy molekylvekt." Elektroforese, vol. 24, nr. 11, 2003, s. 1695-1702., Doi: 10.1002 / elps.200305392.
2. "Horisontale og vertikale Gel Systems - Det Horisontale Gel System." National Diagnostics, Tilgjengelig her. Tilgang 28. august 2017.

Bilde Courtesy:

1. "Gelelektroforeseapparat" Av Jeffrey M. Vinocur - Egnet arbeid (CC BY 2,5) via Commons Wikimedia
2. "Polyakrylamidgelelektroforese av proteiner" Av Jean-Etienne Minh-Duy Poirrier fra Bruxelles, Belgia - Proteiner i en 1D-gelelektroforese (CC BY-SA 2.0) via Commons Wikimedia