Geeli elektroforeesi ja SDS-i erinevus

Peamine erinevus - geelelektroforees vs SDS
 

Geelelektroforees on tehnika, mis eraldab makromolekulid elektriväljas. Molekulaarbioloogias on levinud meetod DNA, RNA ja valkude eraldamiseks segudest vastavalt nende molekulaarsele suurusele. SDS-leht on teatud tüüpi geelelektroforees, mida kasutatakse valkude eraldamiseks valgu segust nende suuruse alusel. Geelelektroforees on termin, mida kasutatakse DNA, RNA ja valkude eraldamiseks kasutatava tavapärase tehnika tähistamiseks samas SDS-leht on üks geelelektroforeesi tüüp. See on peamine erinevus geelelektroforeesi ja SDS-i lehe vahel.

SISU
1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on geelelektroforees
3. Mis on SDS-leht
4. Kõrvuti võrdlus - geelelektroforees vs SDS leht
5. Kokkuvõte

Mis on geeli elektroforees?

Geelelektroforees on laboratooriumides kasutatav tavaline tehnika laetud molekulide, näiteks DNA, RNA, valkude jne eraldamiseks nende segudest. Geeli elektroforeesis kasutatakse geeli. See toimib molekulaarsõena. Geelelektroforeesis kasutatakse kahte tüüpi geele, nimelt agaroosi ja polüakrüülamiidi. Geeli valik ja geelpreparaat on olulised tegurid, mida tuleb arvestada geelelektroforeesides, kuna geeli pooride suurust tuleb molekulide heaks eraldamiseks geelelektroforeesi abil hoolikalt manipuleerida. Geeli elektroforeesil on geeli kahe otsaga ühendatud elektriväli. Geeli ühes otsas on positiivne laeng, teises otsas on negatiivne laeng.

DNA ja RNA on negatiivselt laetud molekulid. Kui need on geeli negatiivsest otsast geeli laaditud ja elektriväljale kantud, migreeruvad nad läbi geeli pooride geeli positiivselt laetud otsa poole. Migratsiooni kiirus sõltub laengust ja molekuli suurusest. Väiksemad molekulid migreeruvad geeli pooride kaudu hõlpsamini kui suuremad. Seega läbivad väiksemad molekulid geeli läbi pika vahemaa ja suuremad molekulid lühikese vahemaa. Molekulide geelil liikumise jälgimiseks kasutatakse spetsiaalseid värvaineid. Elektrivälja rakendatakse teatud aja jooksul ja see peatatakse, et vältida molekulide kadu ja hoida molekule liikumisasendis. Geelis võib täheldada erinevaid ribasid. Need ribad tähistavad erineva suurusega molekule. Seega on geelelektroforees kasulik molekulide eristamiseks vastavalt nende suurusele.

Geelelektroforees on lisatud molekulaarbioloogias ettevalmistava tehnikana mitmesugustesse meetoditesse, näiteks PCR, RFLP, kloonimine, DNA sekveneerimine, lõunapoolne blotimine, genoomi kaardistamine jne..

Joonis 01: Agaroosgeeli elektroforees

Mis on SDS-leht?

Naatriumdodetsüülsulfaadi polüakrüülamiidi geelelektroforees (SDS-leht) on teatud tüüpi geelelektroforees, mida kasutatakse valkude eraldamiseks. Kui valkude eraldamiseks kasutatakse geelelektroforeesi, on vaja spetsiaalset ravi, kuna valgud ei ole negatiivselt laetud nagu DNA ja RNA ega rända positiivse või negatiivse otsa poole. Seetõttu denatureeritakse valgud enne geelelektroforeesi negatiivse laenguga. Selleks kasutatakse detergenti, mida nimetatakse naatriumdodetsüülsulfaadiks (SDS). Geelelektroforeesi, milles kandekeskkonna jaoks kasutatakse SDS-i, ja polüakrüülamiidi geeli, nimetatakse SDS-lehel. Seda tehnikat kasutatakse tavaliselt biokeemias, geneetikas, kriminalistikas ja molekulaarbioloogias.

SDS-i lehe ajal segatakse valgud SDS-iga. SDS moodustab valgud lineaarseks kujuks ja katab nende molekulmassiga võrdelise negatiivse laengu. Negatiivse laengu tõttu migreeruvad valgumolekulid geeli positiivse laengu otsa poole ja eralduvad vastavalt nende molekulmassidele. SDS-lehel kasutatakse geeli tahke alusena polüakrüülamiidi. Valkude tegelik eraldamine sõltub peamiselt geeli omadustest. Seetõttu tuleks polüakrüülamiidi geeli ettevalmistamine hoolikalt läbi viia ja kasutada polüakrüülamiidi õigeid kontsentratsioone. Polüakrüülamiidgeelidel on kõrge eraldusvõime kui agaroosgeelidel. Seetõttu peetakse SDS-lehte valkude eraldamise kõrge eraldusvõimega tehnikaks.

SDS-leht on denatureeriva geeli elektroforeesi tüüp. Sellel on valguanalüüsis suur piirang. Kuna SDS denatureerib valke enne eraldamist, ei võimalda see tuvastada ensümaatilist aktiivsust, valkudega seondumise interaktsioone, valgu kofaktoreid jne..

Joonis 02: SDS-i leht

Mis vahe on geelelektroforeesil ja SDS-il??

Geeli elektroforees vs SDS
Geelelektroforees on meetod, mida kasutatakse makromolekulide eraldamiseks elektrivälja abil.	SDS-leht on kõrglahutusega geelelektroforeesi tehnika, mida kasutatakse valkude eraldamiseks nende massi järgi.
Geeljooks
Seda saab teostada horisontaalselt või vertikaalselt.	SDS-leht töötab alati vertikaalselt.
Eraldamise alus
Eraldamine toimub vastavalt laengule ja suurusele.	Valkude eraldamine toimub vastavalt massile ja laengule.
Resolutsioon
Agaroosgeeli elektroforeesil on madal eraldusvõime ja polüakrüülamiidi geelelektroforeesil on suurem eraldusvõime	SDS-lehel on parem eraldusvõime.
Denaturatsioon
Geelelektroforees hõlmab nii denatureerimise kui ka denatureerimise meetodeid.	SDS-leht denatureerib valke enne eraldamist.

Kokkuvõte - geelelektroforees vs SDS

Geelelektroforees on levinud tehnika, mida kasutatakse DNA, RNA ja valkude eraldamiseks ja analüüsimiseks nende suuruse ja laengu põhjal. Geelelektroforeesi on kahte peamist tüüpi, nimelt agaroosgeelelektroforeesi ja polüakrüülamiidi geelelektroforeesi. Agaroosgeele kasutatakse peamiselt nukleiinhapete eraldamiseks; kui on vajalik suurem eraldusvõime, kasutatakse polüakrüülamiidgeele. SDS-leht on teatud tüüpi geelelektroforees, mida tavaliselt kasutatakse valkude keerukate segude eraldamiseks. Seda peetakse kõrge eraldusvõimega valkude eraldamise meetodiks. See on erinevus geelelektroforeesi ja SDS-i lehe vahel.

Viited:
1. Nowakowski, Andrew B., William J. Wobig ja David H. Petering. Native SDS-PAGE: valkude suure eraldusvõimega elektroforeetiline eraldamine looduslike omaduste säilitamisega, sealhulgas seotud metalliioonidega. www.ncbi.nlm.nih.gov. N.p., mai 2014. Veeb. 7. aprill 2017
2. Stellwagen, Nancy C. “DNA elektroforees agaroosigeelides, polüakrüülamiidi geelides ja vabas lahuses.” Elektroforees. USA Riiklik Meditsiiniraamatukogu, juuni 2009. Veeb. 07. aprill 2017

Pilt viisakalt:
1. “Gelelektrophoreseapparatur” (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedia kaudu
2. “DNA agaroosi geelelektroforees” loodusvarade kooli poolt Ann Arborilt - DNA labor (CC BY 2.0) Commonsi Wikimedia kaudu