Ключова разлика – капилярна електрофореза срещу гел електрофореза
Електрофорезата е техника, която се използва за разделяне на биомолекули въз основа на заряда на частицата, размера на частицата и формата на частицата. Миграцията на молекулата, известна като електрофоретична мобилност, зависи от вида на използвания полимер/гел, размера на порите, осигуреното напрежение, времето на работа и съотношението повърхност/обем. Има различни видове техники за електрофореза в зависимост от вида на използваната биомолекула. Първият изобретен тип електрофореза е електрофореза с хартия, при която нитроцелулозна хартия е използвана като среда за разделяне на биомолекули. Принципът на гел електрофореза, при който гелове с различен размер на порите се използват за разделяне на биомолекули, е изобретен по-късно. Техниката за гел електрофореза беше допълнително модифицирана, за да се подобри точността на техниката и една такава модификация е капилярната електрофореза. Ключовата разлика между капилярна електрофореза и гел електрофореза е, че гел електрофорезата се извършва във вертикална или хоризонтална равнина, като се използва полимерен гел със стандартен размер на порите, докато капилярната електрофореза се извършва в капилярна тръба с полимерна течност или гел.
Какво е гел електрофореза?
Гел електрофорезата е техника, използвана за разделяне главно на нуклеинови киселини, протеини или аминокиселини въз основа на техния заряд, размер и форма. Тази техника използва физически гел, който е полимерно вещество, като среда за разделяне. Най-често използваните гелове са агарозен (за разделяне на нуклеинови киселини) и полиакриламиден (за разделяне на протеини). Апаратът за гел електрофореза съдържа леярска тава за приготвяне на гела, леярски гребени за подготовка на ямките, буферен резервоар, електроди – положителни (анод) и отрицателни (катод) и блок за захранване с напрежение. Молекули като ДНК или РНК, които са отрицателно заредени, се движат от катода към анода, а молекулите, които са положително заредени, се движат обратно. Приготвянето на гела се извършва според изискванията. Ако се изисква висока разделителна способност или разделяне на молекули, трябва да се приготви гел с висока концентрация и по-малък размер на порите. Молекулите, разделени върху гел матрицата, се наблюдават след техника на оцветяване. Отделените молекули се появяват като ивици върху матрицата на гела.
Фигура 01: Гел електрофореза
Електрофореза с гел се използва в молекулярна диагностика, като ДНК отпечатъци, за да се определи наличието на определен ДНК/РНК фрагмент или протеин. Гел електрофорезата също така определя чистотата на екстрахираната биомолекулна проба. Гел електрофорезата се извършва като предварителна стъпка за in и хибридизация и като потвърждаващ анализ след секвениране.
Какво е капилярна електрофореза?
Капилярната електрофореза е модификация на гел електрофореза, която използва същия принцип на разделяне въз основа на заряда, размера на молекулата, но се извършва в капилярна тръба или с гелообразно вещество, или с течен полимер. Капилярите се приготвят от разтопен силициев диоксид и всяка капилярна тръба има вътрешен диаметър 50-100 μm и е с дължина 25-100 cm. Пробите се инжектират в капилярната тръба, съдържаща полимерния материал, и се разделят много по-бързо от конвенционалната гел електрофореза. Капилярната система е добре защитена в изолационен кожух, който предпазва пробата от всякакво замърсяване. Капилярите могат да бъдат запълнени с течни полимери като хидроксиетилцелулоза или гелове с висока разделителна способност като полиакриламид. Капилярната електрофореза осигурява по-голяма разделителна способност; следователно разделянето е по-точно. Капилярната електрофореза използва автоматизирана детекторна система чрез спектрофотометричен анализ. Това се дължи на по-високото съотношение повърхност/обем.
Фигура 02: Капилярна електрофореза
Капилярната електрофореза се използва в ситуации като например в криминалистиката, където се изисква по-висока точност и не се използва често, тъй като е скъпа техника.
Какви са приликите между капилярната електрофореза и гел електрофорезата?
- Разделянето на молекули и в двете техники се базира на заряда и размера на молекулата.
- И двете техники могат да се използват за разделяне както на нуклеинови киселини, така и на протеини.
- Обемът на пробата и при двете техники е еднакъв.
- И двете техники използват буфер за улесняване на разделянето.
Каква е разликата между капилярна електрофореза и гел електрофореза?
Капилярна електрофореза срещу гел електрофореза |
|
| Капилярната електрофореза е техника, която разделя биомолекулите върху капилярна тръба с помощта на течна или гелообразна полимерна среда. | Гел електрофорезата е техника, която разделя биомолекулите във вертикална или хоризонтална равнина с помощта на среда от полимерен гел. |
| Раздяла | |
| При капилярната електрофореза разделянето се извършва вътре в капилярна тръба. | При гел електрофореза разделянето се извършва във вертикална или хоризонтална равнина. |
| Среда на разделяне | |
| Течни полимери като хидроксиетилцелулоза се използват при капилярна електрофореза. | Геловете, агарозни или полиакриламидни, се използват като среда при гел електрофореза. |
| Кръстосано свързване | |
| Може да се получи висока разделителна способност чрез капилярна електрофореза. | Разделителната способност е ниска при гел електрофореза. |
| Съотношение площ/обем | |
| Съотношението повърхност/обем е високо при капилярна електрофореза. | Съотношението повърхност/обем е ниско при гел електрофореза. |
| Техника за откриване | |
| Откриването се извършва чрез спектрофотометрични автоматизирани детектори при капилярна електрофореза. | Оцветяването и наблюдението чрез UV трансилюминатор се извършват като техники за откриване при гел електрофореза. |
Обобщение – капилярна електрофореза срещу гел електрофореза
Молекулярната диагностика играе важна роля в научния свят. Идентифицирането и пречистването на ДНК, РНК и протеини са критични стъпки в диагностичните процедури. Електрофорезата е техника, която разделя и идентифицира биомолекулите както при гел електрофореза, така и при много напредналата капилярна гел електрофореза. Геловата електрофореза се извършва във вертикална или хоризонтална равнина, като се използва полимерен гел със стандартен размер на порите, докато капилярната електрофореза се извършва в капилярна тръба с полимерна течност или гел. Това е разликата между капилярна електрофореза и гел електрофореза. След завършване на техниката на електрофореза, биомолекулите се обработват допълнително, за да се получи информация от по-високо ниво чрез хибридизация или чрез техники като пръстови отпечатъци.
Изтеглете PDF версия на капилярна електрофореза срещу гел електрофореза
Можете да изтеглите PDF версия на тази статия и да я използвате за офлайн цели според бележката за цитиране. Моля, изтеглете PDF версия тук Разлика между гел електрофореза и капилярна електрофореза.
