Kluczowa różnica - elektroforeza kapilarna a elektroforeza żelowa
Elektroforeza to technika stosowana do rozdzielania biocząsteczek w oparciu o ładunek cząstki, rozmiar cząstek i kształt cząstek. Migracja cząsteczki, zwana ruchliwością elektroforetyczną, zależy od typu użytego polimeru / żelu, wielkości porów, dostarczonego napięcia, czasu przebiegu i stosunku powierzchni do objętości. Istnieją różne rodzaje technik elektroforezy w zależności od rodzaju zastosowanej biomolekuły. Pierwszym wynalezionym rodzajem elektroforezy była elektroforeza bibułowa, w której jako medium do oddzielania biocząsteczek zastosowano papier nitrocelulozowy. Później wynaleziono zasadę elektroforezy żelowej, w której do oddzielania biocząsteczek stosowano żele o różnej wielkości porów. Technika elektroforezy żelowej została dodatkowo zmodyfikowana w celu poprawy dokładności tej techniki, a jedną z takich modyfikacji jest elektroforeza kapilarna. Kluczową różnicą między elektroforezą kapilarną a elektroforezą żelową jest to, że elektroforeza żelowa jest wykonywana w płaszczyźnie pionowej lub poziomej przy użyciu żelu polimerowego o standardowej wielkości porów, podczas gdy elektroforeza kapilarna jest wykonywana w kapilarnej rurce z płynem polimerowym lub żelem.
ZAWARTOŚĆ
1. Przegląd i kluczowe różnice
2. Czym jest elektroforeza żelowa
3. Co to jest elektroforeza kapilarna
4. Podobieństwa między elektroforezą kapilarną a elektroforezą żelową
5. Porównanie obok siebie - elektroforeza kapilarna a elektroforeza żelowa w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie
Co to jest elektroforeza żelowa?
Elektroforeza żelowa jest techniką stosowaną do rozdzielania głównie kwasów nukleinowych, białek lub aminokwasów na podstawie ich ładunku, wielkości i kształtu. W tej technice jako medium rozdzielające stosuje się żel fizyczny, który jest substancją polimerową. Najczęściej stosowanymi żelami są agaroza (do separacji kwasów nukleinowych) i poliakrylamid (do separacji białek). Aparat do elektroforezy żelowej zawiera tacę do odlewania żelu do przygotowania żelu, grzebienie odlewnicze do przygotowania dołków, zbiornik buforowy, elektrody - dodatnie (anoda) i ujemne (katoda) oraz zasilacz napięcia. Cząsteczki, takie jak DNA lub RNA, które są naładowane ujemnie, przemieszczają się z katody do anody, a cząsteczki naładowane dodatnio poruszają się odwrotnie. Przygotowanie żelu odbywa się zgodnie z wymaganiami. Jeśli wymagana jest wysoka rozdzielczość lub rozdział cząsteczek,należy przygotować żel o wysokim stężeniu i mniejszej wielkości porów. Cząsteczki oddzielone na matrycy żelowej są obserwowane po technice barwienia. Oddzielone cząsteczki pojawiają się jako prążki na matrycy żelowej.
Rysunek 01: Elektroforeza żelowa
Elektroforeza żelowa jest stosowana w diagnostyce molekularnej, takiej jak odcisk palca DNA, w celu określenia obecności określonego fragmentu DNA / RNA lub białka. Elektroforeza żelowa określa również czystość wyekstrahowanej próbki biomolekuł. Elektroforeza żelowa jest wykonywana jako wstępny krok do hybrydyzacji i jako analiza potwierdzająca po sekwencjonowaniu.
Co to jest elektroforeza kapilarna?
Elektroforeza kapilarna jest modyfikacją elektroforezy żelowej, która wykorzystuje tę samą zasadę rozdziału w oparciu o ładunek, rozmiar cząsteczki, ale jest wykonywana w rurce kapilarnej z substancją żelową lub ciekłym polimerem. Kapilary są przygotowywane z topionej krzemionki, a każda rurka kapilarna ma wewnętrzną średnicę 50-100 µm i 25-100 cm długości. Próbki są wstrzykiwane do kapilary zawierającej materiał polimerowy i są rozdzielane znacznie szybciej niż w przypadku konwencjonalnej elektroforezy żelowej. System kapilarny jest dobrze chroniony wewnątrz koszulki izolacyjnej, która chroni próbkę przed wszelkimi zanieczyszczeniami. Kapilary mogą być wypełnione ciekłymi polimerami, takimi jak hydroksyetyloceluloza lub żelami o wysokiej rozdzielczości, takimi jak poliakryloamid. Elektroforeza kapilarna zapewnia większą rozdzielczość; stąd separacja jest dokładniejsza. Elektroforeza kapilarna wykorzystuje zautomatyzowany system detektora poprzez analizę spektrofotometryczną. Wynika to z wyższego stosunku powierzchni do objętości.
Rysunek 02: Elektroforeza kapilarna
Elektroforeza kapilarna jest stosowana w sytuacjach, takich jak kryminalistyka, gdzie wymagana jest większa dokładność i nie jest powszechnie stosowana, ponieważ jest to kosztowna technika.
Jakie są podobieństwa między elektroforezą kapilarną a elektroforezą żelową?
- Rozdział cząsteczek w obu technikach opiera się na ładunku i rozmiarze cząsteczki.
- Obie techniki można zastosować do rozdzielenia zarówno kwasów nukleinowych, jak i białek.
- Objętość próbki w obu technikach jest taka sama.
- Obie techniki wykorzystują bufor ułatwiający separację.
Jaka jest różnica między elektroforezą kapilarną a elektroforezą żelową?
Porównaj środek artykułu przed tabelą
Elektroforeza kapilarna vs elektroforeza żelowa |
|
| Elektroforeza kapilarna to technika polegająca na rozdzielaniu biomolekuł na rurce kapilarnej za pomocą ciekłego lub żelowego ośrodka polimerowego. | Elektroforeza żelowa to technika polegająca na rozdzielaniu biocząsteczek w płaszczyźnie pionowej lub poziomej przy użyciu polimerowego podłoża żelowego. |
| Separacja | |
| W elektroforezie kapilarnej separacja odbywa się wewnątrz kapilary. | W elektroforezie żelowej separację przeprowadza się w płaszczyźnie pionowej lub poziomej. |
| Medium separacji | |
| Ciekłe polimery, takie jak hydroksyetyloceluloza, są używane w elektroforezie kapilarnej. | Żele, agaroza lub poliakrylamid, są używane jako medium w elektroforezie żelowej. |
| Połączenie krzyżowe | |
| Wysoką rozdzielczość można uzyskać z elektroforezy kapilarnej. | Rozdzielczość jest niska w elektroforezie żelowej. |
| Stosunek powierzchni do objętości | |
| Stosunek powierzchni do objętości jest wysoki w elektroforezie kapilarnej. | Stosunek powierzchni do objętości jest niski w elektroforezie żelowej. |
| Technika wykrywania | |
| Wykrywanie odbywa się za pomocą automatycznych detektorów spektrofotometrycznych w elektroforezie kapilarnej. | Barwienie i obserwacje przez transiluminator UV są wykonywane jako techniki detekcji w elektroforezie żelowej. |
Podsumowanie - elektroforeza kapilarna vs elektroforeza żelowa
Diagnostyka molekularna odgrywa ważną rolę w świecie nauki. Identyfikacja i oczyszczanie DNA, RNA i białek to krytyczne etapy procedur diagnostycznych. Elektroforeza to technika, która rozdziela i identyfikuje biocząsteczki zarówno w elektroforezie żelowej, jak i bardzo zaawansowanej kapilarnej elektroforezie żelowej. Elektroforezę żelową przeprowadza się w płaszczyźnie pionowej lub poziomej przy użyciu żelu polimerowego o standardowej wielkości porów, natomiast elektroforezę kapilarną przeprowadza się w rurce kapilarnej z płynem polimerowym lub żelem. To jest różnica między elektroforezą kapilarną a elektroforezą żelową. Po zakończeniu techniki elektroforezy biomolekuły są dalej przetwarzane w celu uzyskania informacji wyższego poziomu poprzez hybrydyzację lub za pomocą technik takich jak odciski palców.
Pobierz wersję PDF elektroforezy kapilarnej vs elektroforeza żelowa
Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać jej w trybie offline, zgodnie z notą cytowania. Proszę pobrać wersję PDF tutaj Różnica między elektroforezą żelową a elektroforezą kapilarną.
