Diferența cheie – Electroforeza capilară vs Electroforeza pe gel
Electroforeza este o tehnică care este utilizată pentru a separa biomoleculele pe baza încărcăturii particulelor, a dimensiunii particulelor și a formei particulei. Migrarea moleculei, cunoscută sub numele de mobilitate electroforetică, depinde de tipul de polimer/gel utilizat, de dimensiunea porilor acestuia, de tensiunea furnizată, de timpul de funcționare și de raportul suprafață-volum. Există diferite tipuri de tehnici de electroforeză în funcție de tipul de biomoleculă utilizat. Primul tip de electroforeză inventat a fost electroforeza pe hârtie, în care o hârtie de nitroceluloză a fost folosită ca mediu pentru separarea biomoleculelor. Principiul electroforezei pe gel, în care geluri de dimensiuni diferite ale porilor au fost folosite pentru a separa biomoleculele, a fost inventat mai târziu. Tehnica electroforezei pe gel a fost modificată în continuare pentru a îmbunătăți acuratețea tehnicii, iar una dintre aceste modificări este electroforeza capilară. Diferența cheie dintre electroforeza capilară și electroforeza pe gel este că electroforeza pe gel este efectuată într-un plan vertical sau orizontal utilizând un gel polimeric de dimensiune standard a porilor, în timp ce electroforeza capilară este efectuată într-un tub capilar cu un lichid polimeric sau un gel.
Ce este electroforeza pe gel?
Electroforeza pe gel este o tehnică folosită pentru a separa în principal acizii nucleici, proteinele sau aminoacizii pe baza încărcăturii, mărimii și formei sale. Această tehnică folosește un gel fizic, care este o substanță polimerică, ca mediu de separare. Gelurile cele mai utilizate sunt agaroza (pentru separarea acidului nucleic) și poliacrilamida (pentru separarea proteinelor). Aparatul electroforetic cu gel conține tava de turnare a gelului pentru pregătirea gelului, piepteni de turnare pentru pregătirea godeurilor, rezervor tampon, electrozi – pozitiv (anod) și negativ (catod) și unitatea de alimentare cu tensiune. Molecule precum ADN sau ARN, care sunt încărcate negativ, se deplasează de la catod la anod, iar moleculele care sunt încărcate pozitiv se deplasează invers. Prepararea gelului se face conform cerințelor. Dacă este necesară o rezoluție mare sau o separare a moleculelor, trebuie pregătit un gel de concentrație mare cu o dimensiune mai mică a porilor. Moleculele separate pe matricea de gel sunt observate după o tehnică de colorare. Moleculele separate apar ca benzi pe matricea de gel.
Figura 01: Electroforeza pe gel
Electroforeza pe gel este utilizată în diagnosticarea moleculară, cum ar fi amprentarea ADN-ului, pentru a determina prezența unui anumit fragment de ADN/ARN sau a unei proteine. Electroforeza pe gel determină, de asemenea, puritatea probei de biomoleculă extrasă. Electroforeza pe gel este efectuată ca pas preliminar pentru hibridizare și ca analiză de confirmare după secvențiere.
Ce este electroforeza capilară?
Electroforeza capilară este o modificare a electroforezei pe gel care utilizează același principiu de separare bazat pe sarcină, dimensiunea moleculei, dar este efectuată într-un tub capilar fie cu o substanță gel, fie cu un polimer lichid. Capilarele sunt preparate din silice topită, iar fiecare tub capilar are un diametru intern de 50-100μm și are 25-100cm lungime. Probele sunt injectate în tubul capilar care conține materialul polimeric și sunt separate mult mai rapid decât electroforeza convențională pe gel. Sistemul capilar este bine protejat în interiorul unei mantale izolatoare care protejează proba de orice contaminare. Capilarele pot fi umplute cu polimeri lichizi, cum ar fi hidroxietil celuloza sau geluri de în altă rezoluție, cum ar fi poliacrilamida. Electroforeza capilară asigură o rezoluție mai mare; prin urmare, separarea este mai precisă. Electroforeza capilară utilizează un sistem automat de detectare prin analiză spectrofotometrică. Acest lucru se datorează raportului mai mare suprafață/volum.
Figura 02: Electroforeza capilară
Electroforeza capilară este utilizată în situații precum în criminalistică în care este necesară o precizie mai mare și nu este utilizată în mod obișnuit, deoarece este o tehnică costisitoare.
Care sunt asemănările dintre electroforeza capilară și electroforeza pe gel?
- Separarea moleculelor în ambele tehnici se bazează pe sarcina și dimensiunea moleculei.
- Ambele tehnici pot fi folosite pentru a separa atât acizii nucleici, cât și proteinele.
- Volumul de eșantion al ambelor tehnici este același.
- Ambele tehnici folosesc un tampon pentru a facilita separarea.
Care este diferența dintre electroforeza capilară și electroforeza pe gel?
Electroforeză capilară vs electroforeză pe gel |
|
| Electroforeza capilară este o tehnică care separă biomoleculele pe un tub capilar folosind un mediu polimeric lichid sau gel. | Electroforeza pe gel este o tehnică care separă biomoleculele pe un plan vertical sau orizontal folosind un mediu de gel polimeric. |
| Separare | |
| În electroforeza capilară, separarea se face în interiorul unui tub capilar. | În electroforeza pe gel, separarea se face pe un plan vertical sau orizontal. |
| Mediu de separare | |
| Polimerii lichizi precum hidroxietilceluloza sunt utilizați în electroforeza capilară. | Gelurile, fie agaroză, fie poliacrilamidă, sunt folosite ca mediu în electroforeza pe gel. |
| Legătura încrucișată | |
| Rezoluția în altă poate fi obținută din electroforeza capilară. | Rezoluția este scăzută în electroforeza pe gel. |
| Raport suprafață-volum | |
| Raportul suprafață-volum este ridicat în electroforeza capilară. | Raportul suprafață-volum este scăzut în electroforeza pe gel. |
| Tehnica de detectare | |
| Detecția se face prin detectoare automate spectrofotometrice în electroforeză capilară. | Pătarea și observarea prin transiluminator UV se fac ca tehnici de detectare în electroforeza pe gel. |
Rezumat – Electroforeza capilară vs Electroforeza pe gel
Diagnosticarea moleculară joacă un rol major în lumea științifică. Identificarea și purificarea ADN-ului, ARN-ului și proteinelor sunt pași critici în procedurile de diagnosticare. Electroforeza este o tehnică care separă și identifică biomolecule atât în electroforeza pe gel, cât și în electroforeza pe gel capilar, mult avansată. Electroforeza pe gel este efectuată într-un plan vertical sau orizontal utilizând un gel polimeric de dimensiune standard a porilor, în timp ce electroforeza capilară este efectuată într-un tub capilar cu un lichid polimeric sau un gel. Aceasta este diferența dintre electroforeza capilară și electroforeza pe gel. După finalizarea tehnicii de electroforeză, biomoleculele sunt procesate în continuare pentru a obține informații de nivel superior prin hibridizare sau prin tehnici precum amprentarea.
Descărcați versiunea PDF a electroforezei capilare vs electroforeză în gel
Puteți descărca versiunea PDF a acestui articol și o puteți utiliza în scopuri offline, conform nota de citare. Vă rugăm să descărcați versiunea PDF aici Diferența dintre electroforeza pe gel și electroforeza capilară.
