Unterschied zwischen horizontaler und vertikaler Gelelektrophorese

Hauptunterschied - Horizontale gegen vertikale Gelelektrophorese
 

Gelelektrophorese ist eine Labortechnik, die in der Genetik verwendet wird, um Gemische, die DNA, RNA und andere Proteine ​​enthalten, nach ihrer jeweiligen Ladung und Molekülgröße zu trennen. DNA, RNA oder Proteine, die bei diesem Verfahren getrennt werden müssen, werden durch ein Gel laufen gelassen, das kleine Poren enthält. Die Moleküle werden durch ein elektrisches Feld durch das Gel getrieben. Die Moleküle passieren die Poren des Gels, und die Bewegungsgeschwindigkeit ist umgekehrt proportional zu ihrer jeweiligen Länge. Daher bewegen sich Moleküle mit niedrigerer Molekülgröße schneller als Moleküle mit einem höheren Molekulargewicht. Das elektrische Feld wird durch die Ladungsdifferenz an zwei Enden des Gels erzeugt. Ein Ende enthält eine positive Ladung und das andere Ende enthält eine negative Ladung. Da DNA- und RNA-Moleküle negativ geladen sind, werden sie zum positiv geladenen Ende des Gels hingezogen. Gelelektrophorese kann auf zwei verschiedene Arten erfolgen: horizontale Gelelektrophorese und vertikale Gelelektrophorese. Bei der horizontalen Gelelektrophorese liegt das Gel in horizontaler Ausrichtung vor und wird in einen kontinuierlich laufenden Puffer getaucht, der sich in der Gelbox selbst befindet. Bei der vertikalen Gelelektrophorese ist das Puffersystem vertikal ausgerichtet und ist diskontinuierlich, wobei zwei Kammern oben und unten mit einer Kathode bzw. einer Anode vorhanden sind. Dies ist der Hauptunterschied zwischen horizontaler und vertikaler Gelelektrophorese.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist horizontale Gelelektrophorese?
3. Was ist vertikale Gelelektrophorese?
4. Ähnlichkeiten zwischen horizontaler und vertikaler Gelelektrophorese
5. Side-by-Side-Vergleich - Horizontale und vertikale Gelelektrophorese in tabellarischer Form
6. Zusammenfassung

Was ist horizontale Gelelektrophorese??

Die horizontale Gelelektrophorese verwendet die Basistheorie zur Trennung von DNA-, RNA- oder Proteinmolekülen nach ihrer jeweiligen Molekülgröße und Ladung. Bei dieser Technik liegt das Gel in horizontaler Ausrichtung vor und wird in einen Puffer eingetaucht, der kontinuierlich ist. Agarosegel wird verwendet, um die Gelbox in zwei Abteilungen zu trennen. Ein Ende der Gelbox enthält eine Anode, während das andere Ende eine Kathode enthält. Wenn ein Strom angelegt wird, ermöglicht der in dieser Technik verwendete Puffer die Erzeugung eines Ladungsgradienten. Wenn die Ladung aufgebracht wird, neigt das Gel dazu, sich zu erwärmen. Der Puffer funktioniert auch als Kühlmittel, das die Temperatur auf einem optimalen Niveau hält. Die Rückführung des Laufpuffers verhindert die Bildung eines pH-Gradienten. Ein diskontinuierliches Puffersystem kann bei der horizontalen Gelelektrophorese nicht verwendet werden, da die beiden Kompartimente des Gelsystems mit dem laufenden Puffer verbunden werden. Acrylamid wird während der Gelelektrophorese zum Trennen von Proteingemischen verwendet.

Abbildung 01: Horizontale Gelelektrophorese

Bei der horizontalen Gelelektrophorese kann Acrylamid nicht verwendet werden, da die Gelbox Sauerstoff ausgesetzt ist. Durch die Anwesenheit von Sauerstoff wird die Polymerisation von Acrylamid gehemmt, was die Bildung des Gels stört. Die horizontale Gelelektrophorese ist eine mühelose Methode, die zur Trennung von DNA und RNA eingesetzt wird.

Was ist vertikale Gelelektrophorese??

Die vertikale Gelelektrophoresetechnik funktioniert nach der primären Theorie der Gelelektrophorese, wird jedoch als komplexer als die horizontale Gelelektrophoresemethode angesehen. Diese Technik verwendet einen diskontinuierlichen Puffer. Eine Kathode befindet sich in der oberen Kammer und die Anode befindet sich in der unteren Kammer. Die in jedem Fach vorhandenen Elektroden liefern das erforderliche elektrische Feld. Eine dünne Gelschicht wird zwischen die beiden montierten Glasplatten gegossen. Daher ist der obere Teil des Gels in die obere Kammer eingetaucht und der untere Teil des Gels ist in die Kammer am Boden eingetaucht. Sobald der Strom angelegt ist, bewegt sich ein kleiner Teil des Puffers von der oberen Kammer durch das Gel in die untere Kammer. Der bei dieser Technik angewendete Strom ist in Minuteneinheiten.

Abbildung 02: Vertikale Gelelektrophorese

Bei der vertikalen Gelelektrophorese fließt Puffer nur durch das Gel. Dies ermöglicht eine genaue Steuerung des Spannungsgradienten während der Trennungsphase. Acrylamidgel kann verwendet werden, da die Kompartimente nicht Luftsauerstoff ausgesetzt sind. Aufgrund der kleineren Porengröße des Acrylamidgels kann eine präzise Trennung mit einer höheren Auflösung erreicht werden.

Was sind die Gemeinsamkeiten zwischen horizontaler und vertikaler Gelelektrophorese??

• Beide Systeme funktionieren nach der Grundtheorie der Gelelektrophorese.
• Anode und Kathode werden verwendet, um in beiden Systemen das erforderliche elektrische Feld bereitzustellen.

Was ist der Unterschied zwischen horizontaler und vertikaler Gelelektrophorese??

Horizontale vs. vertikale Gelelektrophorese
Horizontale Gelelektrophorese ist eine Gelelektrophoresetechnik, bei der das Gel in horizontaler Ausrichtung vorliegt.	Vertikale Gelelektrophorese ist eine Gelelektrophoresetechnik, bei der das Gel vertikal ausgerichtet ist.
Puffer
Die horizontale Gelelektrophorese besteht aus einem kontinuierlichen Puffer.	Der Laufpuffer ist in der vertikalen Gelelektrophorese diskontinuierlich.
Verwendung von Acrylamid
Acrylamid kann nicht für die horizontale Gelelektrophorese verwendet werden, da die Gelbox Luftsauerstoff ausgesetzt ist.	Da das Gel durch zwei getrennte Kammern keinem Luftsauerstoff ausgesetzt ist, könnte Acrylamid für die vertikale Gelelektrophorese verwendet werden.
Funktion
Horizontale Gelelektrophorese wird häufiger für die Trennung von DNA- und RNA-Gemischen verwendet, nicht jedoch für Proteine.	Vertikale Gelelektrophorese wird verwendet, um Proteinmischungen zu trennen.

Zusammenfassung - Horizontale vs. vertikale Gelelektrophorese

Gelelektrophorese ist eine Labortechnik, die bei der Trennung von Gemischen, die Moleküle aus DNA, RNA und Proteinen enthalten, weit verbreitet ist. Es gibt zwei Methoden der Gelelektrophorese: horizontale und vertikale Gelelektrophorese. Bei der horizontalen Gelelektrophorese ist der laufende Puffer kontinuierlich, während er bei der vertikalen Gelelektrophorese diskontinuierlich ist. Dies ist der Unterschied zwischen horizontaler und vertikaler Gelelektrophorese. Beide Systeme arbeiten nach dem gemeinsamen Prinzip der Gelelektrophorese.

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Verweise:

1.Warren, Chad M., et al. "Vertikale Agarosegelelektrophorese und Elektroblotting von Proteinen mit hohem Molekulargewicht." Elektrophorese, vol. 24, nein. 11, 2003, S. 1695-1702., Doi: 10.1002 / elps.200305392.
2. "Horizontale und vertikale Gelsysteme - Das horizontale Gelsystem". National Diagnostics, Hier verfügbar. Abgerufen am 28. August 2017.

Bildhöflichkeit:

1. "Gelelektrophorese-Apparat" Von Jeffrey M. Vinocur - Eigene Arbeit (CC BY 2.5) über Commons Wikimedia
2. "Polyacrylamid-Gelelektrophorese von Proteinen" Von Jean-Etienne Minh-Duy Poirrier aus Brüssel, Belgien - Proteine ​​in einer 1D-Gelelektrophorese (CC BY-SA 2.0) über Commons Wikimedia