Unterschied zwischen Kapillarelektrophorese und Gelelektrophorese

Schlüsselunterschied - Kapillarelektrophorese gegen Gelelektrophorese
 

Elektrophorese ist eine Technik, mit der Biomoleküle auf der Grundlage der Partikelladung, der Partikelgröße und der Partikelform getrennt werden. Die Migration des Moleküls, bekannt als Elektrophoretische Mobilität, hängt von der Art des verwendeten Polymers/Gels, seiner Porengröße, der bereitgestellten Spannung, der Laufzeit und dem Oberflächen -Volumen -Verhältnis ab. Es gibt verschiedene Arten von Elektrophorese -Techniken, basierend auf der Art der verwendeten Biomolekül. Die erste Art von Elektrophorese erfunden war eine Papierelektrophorese, bei der ein Nitrocellulosepapier als Medium zur Trennung von Biomolekülen verwendet wurde. Das Prinzip der Gelelektrophorese, bei dem verschiedene Porengröße zum Trennen von Biomolekülen verwendet wurden, wurde später erfunden. Gelelektrophorese -Technik wurde weiter modifiziert, um die Genauigkeit der Technik zu verbessern, und eine solche Modifikation ist die Kapillarelektrophorese. Der Hauptunterschied zwischen Kapillarelektrophorese und Gelelektrophorese besteht darin Gelelektrophorese wird in einer vertikalen oder horizontalen Ebene unter Verwendung eines Polymergels mit Standardporengröße durchgeführt, während eine Kapillarelektrophorese in einem Kapillarrohr mit einer Polymerflüssigkeit oder einem Gel durchgeführt wird.

INHALT

1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was ist Gelelektrophorese
3. Was ist Kapillarelektrophorese
4. Ähnlichkeiten zwischen Kapillarelektrophorese und Gelelektrophorese
5. Seite für Seitenvergleich - Kapillarelektrophorese gegen Gelelektrophorese in tabellarischer Form
6. Zusammenfassung

Was ist Gelelektrophorese?

Gelelektrophorese ist eine Technik, mit der sich hauptsächlich Nukleinsäuren, Proteine ​​oder Aminosäuren basierend auf ihrer Ladung, Größe und Form trennen. Diese Technik verwendet ein physikalisches Gel, das eine Polymersubstanz ist, als Trennungsmedium. Am häufigsten verwendete Gele sind Agarose (zur Trennung von Nukleinsäure) und Polyacrylamid (zur Proteintrennung). Der elektrophoretische Gel -Apparat enthält das Gelgussschale, um das Gel vorzubereiten, und gossen Kämme, um die Brunnen, den Puffertank, die Elektroden - positiv (Anode) und negativ (Kathode) und die Spannungsversorgungseinheit vorzubereiten. Moleküle wie DNA oder RNA, die negativ geladen werden, bewegen. Die Gelvorbereitung erfolgt gemäß den Anforderungen. Wenn eine hohe Auflösung oder Trennung von Molekülen erforderlich ist, sollte ein hoher Konzentrationsgel mit einer geringeren Porengröße hergestellt werden. Die auf der Gelmatrix getrennten Moleküle werden nach einer Färbungstechnik beobachtet. Die getrennten Moleküle erscheinen als Bänder auf der Gelmatrix.

Abbildung 01: Gelelektrophorese

Gelelektrophorese wird in molekularen Diagnostik wie DNA -Fingerabdruck verwendet, um das Vorhandensein eines bestimmten DNA/RNA -Fragments oder eines Proteins zu bestimmen. Gelelektrophorese bestimmt auch die Reinheit der extrahierten Biomolekülprobe. Gelelektrophorese wird als vorläufiger Schritt für in und Hybridisierung und als Bestätigungsanalyse nach der Sequenzierung durchgeführt.

Was ist Kapillarelektrophorese?

Kapillarelektrophorese ist eine Modifikation der Gelelektrophorese, die das gleiche Trennungsprinzip basierend auf Ladung, Größe des Moleküls verwendet, aber in einem Kapillarrohr mit einer Gelsubstanz oder einem flüssigen Polymer durchgeführt wird. Kapillaren werden aus fusioniertem Siliciumdioxid hergestellt, und jedes Kapillarrohr hat einen Innendurchmesser von 50 bis 100 μm und ist 25-100 cm lang. Proben werden in das Kapillarrohr injiziert, das das Polymermaterial enthält und viel schnell getrennt ist als die herkömmliche Gelelektrophorese. Das Kapillarsystem ist in einem Isolatorjacke gut geschützt, der die Probe vor jeder Kontamination schützt. Kapillaren können mit flüssigen Polymeren wie Hydroxyethylcellulose oder hochauflösenden Gelen wie Polyacrylamid gefüllt werden. Kapillarelektrophorese liefert eine größere Auflösung; Daher ist die Trennung genauer. Kapillarelektrophorese verwendet ein automatisiertes Detektorsystem über spektrophotometrische Analyse. Dies ist auf das Verhältnis von höherer Oberfläche zu Volumen zurückzuführen.

Abbildung 02: Kapillarelektrophorese

Kapillarelektrophorese wird in Situationen wie in der Forensik verwendet, in denen eine höhere Genauigkeit erforderlich ist und nicht häufig verwendet wird, da es kostspielige Technik ist.

Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Kapillarelektrophorese und Gelelektrophorese?

• Die Trennung von Molekülen in beiden Techniken basiert auf der Ladung und Größe des Moleküls.
• Beide Techniken können verwendet werden, um sowohl Nukleinsäuren als auch Proteine ​​zu trennen.
• Das Probenvolumen beider Techniken ist gleich.
• Beide Techniken verwenden einen Puffer, um die Trennung zu erleichtern.

Was ist der Unterschied zwischen Kapillarelektrophorese und Gelelektrophorese?

Zusammenfassung - Kapillarelektrophorese gegen Gelelektrophorese

Die molekulare Diagnostik spielt eine wichtige Rolle in der wissenschaftlichen Welt. Identifizierung und Reinigung von DNA, RNA und Proteinen sind kritische Schritte in den diagnostischen Verfahren. Elektrophorese ist eine Technik, die Biomoleküle sowohl bei der Gelelektrophorese als auch bei der weit fortgeschrittenen Kapillargelelektrophorese trennt und identifiziert. Gelelektrophorese wird in einer vertikalen oder horizontalen Ebene unter Verwendung eines Polymergels mit Standardporengröße durchgeführt, während eine Kapillarelektrophorese in einem Kapillarrohr mit einer Polymerflüssigkeit oder einem Gel durchgeführt wird. Dies ist der Unterschied zwischen Kapillarelektrophorese und Gelelektrophorese. Nach Abschluss der Elektrophorese -Technik werden die Biomoleküle weiter verarbeitet, um Informationen über Hybridisierung oder durch Techniken wie Fingerabdruck auf höherer Ebene zu erhalten.

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Verweise:

1. Durney, Brandon C., et al. „Kapillarelektrophorese auf DNA angewendet: Bestimmung und Nutzung von Sequenz und Struktur, um Bioanalysen voranzutreiben (2009-2014).Analytische und bioanalytische Chemie, Springer Berlin Heidelberg, 2015, hier erhältlich. Zugriff 28. August. 2017.
2. „Elektrophorese.”Universität Leicester, 8. Januar. 2009, hier erhältlich. Zugriff 28. August. 2017.
3. „Gelelektrophorese.Khan Academy, hier erhältlich. Zugriff 28. August. 2017.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. "DNA Agarose Gel -Elektrophorese" von School of Natural Resources von Ann Arbor - DNA Lab (CC von 2.0) über Commons Wikimedia
2. "Kapillargelelektrophorese -Instrumentschema" von Chem4066sp13 - eigene Arbeit (CC BY -SA 3.0) über Commons Wikimedia