Avainero – vaaka- ja pystysuora geelielektroforeesi
Geelielektroforeesi on laboratoriotekniikka, jota käytetään genetiikassa DNA:ta, RNA:ta ja muita proteiineja sisältävien seosten erottamiseen niiden vastaavan varauksen ja molekyylikoon mukaan. DNA, RNA tai proteiinit, jotka on erotettava tässä menetelmässä, ajetaan geelin läpi, joka sisältää pieniä huokosia. Molekyylejä ohjataan geelin läpi sähkökentän avulla. Molekyylit kulkevat geelin huokosten läpi ja liikkeen nopeus on kääntäen verrannollinen niiden pituuteen. Siksi pienemmän molekyylikoon omaavat molekyylit liikkuvat nopeammin kuin suuremman molekyylipainon omaavat molekyylit. Sähkökenttä syntyy varauserosta geelin kahdessa päässä. Toisessa päässä on positiivinen varaus ja toisessa päässä on negatiivinen varaus. Koska DNA- ja RNA-molekyylit ovat negatiivisesti varautuneita, ne houkuttelevat geelin positiivisesti varautunutta päätä. Geelielektroforeesi voi olla kahdella eri menetelmällä: horisontaalinen geelielektroforeesi ja pystysuora geelielektroforeesi. Horisontaalisessa geelielektroforeesissa geeli on vaakasuorassa asennossa ja upotetaan jatkuvaan juoksupuskuriin, joka on itse geelilaatikon sisällä. Pystysuorassa geelielektroforeesissa puskurijärjestelmä on suunnattu pystysuunnassa ja se on epäjatkuva, jossa on kaksi kammiota ylä- ja alaosassa, joissa on katodi ja anodi, vastaavasti. Tämä on avainero vaaka- ja pystysuoran geelielektroforeesin välillä.
Mikä on horisontaalinen geelielektroforeesi?
Horisontaalinen geelielektroforeesi hyödyntää perusteoriaa DNA-, RNA- tai proteiinimolekyylien erottamiseen niiden vastaavan molekyylikoon ja varauksen mukaan. Tässä tekniikassa geeli on vaakasuorassa asennossa ja upotetaan puskuriin, joka on jatkuva. Agaroosigeeliä käytetään geelilaatikon erottamiseen kahteen osastoon. Geelilaatikon toisessa päässä on anodi, kun taas toisessa päässä on katodi. Kun virtaa käytetään, tässä tekniikassa käytetty puskuri mahdollistaa varausgradientin luomisen. Kun lataus asetetaan, geelillä on taipumus lämmetä. Puskuri toimii myös jäähdytysnesteenä, joka pitää lämpötilan optimaalisella tasolla. Juoksevan puskurin kierrätys estää pH-gradientin muodostumisen. Epäjatkuvaa puskurijärjestelmää ei voida käyttää horisontaalisessa geelielektroforeesissa, koska geelijärjestelmän kaksi osastoa kytkeytyvät juoksupuskuriin. Akryyliamidia käytetään geelielektroforeesin aikana proteiiniseosten erottamiseen.
Kuva 01: Vaakasuora geelielektroforeesi
Vaakasuuntaisessa geelielektroforeesissa akryyliamidia ei voida käyttää, koska geelilaatikko altistuu hapelle. Hapen läsnäolon vuoksi akryyliamidin polymeroituminen estyy, mikä häiritsee geelin muodostumista. Horisontaalinen geelielektroforeesi on vaivaton menetelmä, jota hyödynnetään DNA:n ja RNA:n erottamisessa.
Mikä on pystysuora geelielektroforeesi?
Pystysuuntainen geelielektroforeesitekniikka toimii geelielektroforeesin ensisijaisen teorian mukaan, mutta sen katsotaan olevan monimutkaisempi kuin horisontaalinen geelielektroforeesimenetelmä. Tämä tekniikka käyttää epäjatkuvaa puskuria. Katodi sijaitsee yläkammiossa ja anodi alakammiossa. Jokaisessa osastossa olevat elektrodit tarjoavat tarvittavan sähkökentän. Ohut kerros geeliä kaadetaan kahden asennetun lasilevyn väliin. Siksi geelin yläosa on upotettu yläkammioon ja geelin alaosa on upotettu alaosassa olevaan kammioon. Kun virta on kohdistettu, pieni osa puskurista siirtyy alakammioon yläkammiosta geelin läpi. Tässä tekniikassa käytetty virta on minuuttiyksiköitä.
Kuva 02: Pystysuora geelielektroforeesi
Pystysuuntaisessa geelielektroforeesissa puskuri virtaa vain geelin läpi. Tämä mahdollistaa jännitteen gradientin tarkan ohjauksen erotusvaiheen aikana. Akryyliamidigeeliä voidaan käyttää, koska osastot eivät ole alttiina ilmakehän hapelle. Akryyliamidigeelin pienemmän huokoskoon ansiosta tarkka erottelu voidaan saavuttaa korkeammalla resoluutiolla.
Mitä yhtäläisyyksiä vaakasuuntaisella ja pystysuoralla geelielektroforeesilla on?
- Molemmat järjestelmät toimivat geelielektroforeesin perusteorian mukaisesti.
- Anodia ja katodia käytetään tarvittavan sähkökentän aikaansaamiseen molemmissa järjestelmissä.
Mitä eroa on vaaka- ja pystysuoralla geelielektroforeesilla?
Vaaka- ja pystysuora geelielektroforeesi |
|
| Horizontaalinen geelielektroforeesi on geelielektroforeesitekniikka, jossa geeli on vaakasuorassa asennossa. | Vertical Gel Electrophoresis on geelielektroforeesitekniikka, jossa geeli suunnataan pystysuoraan. |
| Puskuri | |
| Horisontaalinen geelielektroforeesi koostuu jatkuvasta puskurista. | Ajopuskuri on epäjatkuva pystysuorassa geelielektroforeesissa. |
| Akryyliamidin käyttö | |
| Akryyliamidia ei voida käyttää horisontaaliseen geelielektroforeesiin, koska geelilaatikko altistuu ilmakehän hapelle. | Koska geeli ei ole alttiina ilmakehän hapelle kahden erillisen kammion vuoksi, akryyliamidia voidaan käyttää pystysuorassa geelielektroforeesissa. |
| Toiminto | |
| Horisontaalista geelielektroforeesia käytetään useammin DNA- ja RNA-seosten, mutta ei proteiinien, erottamiseen. | Pystysuuntaista geelielektroforeesia käytetään proteiiniseosten erottamiseen. |
Yhteenveto – Vaakasuora vs. pystysuora geelielektroforeesi
Geelielektroforeesi on laboratoriotekniikka, jota käytetään laajasti DNA-, RNA- ja proteiinimolekyylejä sisältävien seosten erottamiseen. Geelielektroforeesissa on kaksi menetelmää: vaaka- ja pystysuora geelielektroforeesi. Horisontaalisessa geelielektroforeesissa juoksupuskuri on jatkuvaa, kun taas pystysuorassa geelielektroforeesissa se on epäjatkuva. Tämä on ero vaaka- ja pystysuoran geelielektroforeesin välillä. Molemmat järjestelmät toimivat geelielektroforeesin yhteisen periaatteen mukaisesti.
Lataa PDF-versio horisontaalisesta vs. pystysuorasta geelielektroforeesista
Voit ladata tämän artikkelin PDF-version ja käyttää sitä offline-tarkoituksiin lainaushuomautuksen mukaisesti. Lataa PDF-versio tästä Ero vaaka- ja pystysuorassa geelielektroforeesissa.
