Негізгі айырмашылық – капиллярлық электрофорез бен гельдік электрофорез
Электрофорез – бөлшектер зарядына, бөлшектердің өлшеміне және пішініне негізделген биомолекулаларды бөлу үшін қолданылатын әдіс. Электрофоретикалық қозғалғыштық деп аталатын молекуланың миграциясы қолданылатын полимер/гель түріне, оның кеуек өлшеміне, берілген кернеуге, жұмыс уақытына және беттің көлемге қатынасына байланысты. Қолданылатын биомолекула түріне байланысты электрофорез әдістерінің әртүрлі түрлері бар. Электрофорездің бірінші түрі биомолекулаларды бөлу үшін орта ретінде нитроцеллюлоза қағазы пайдаланылған қағаз электрофорезі болды. Гельдік электрофорез принципі кейінірек ойлап табылды, мұнда биомолекулаларды бөлу үшін әртүрлі кеуекті гельдер қолданылады. Гельдік электрофорез техникасы техниканың дәлдігін жақсарту үшін одан әрі модификацияланды және осындай модификациялардың бірі капиллярлық электрофорез болып табылады. Капиллярлық электрофорез мен гельдік электрофорездің негізгі айырмашылығы мынада: гель электрофорезі тік немесе көлденең жазықтықта стандартты кеуек өлшеміндегі полимер гелі арқылы орындалады, ал капиллярлық электрофорез полимер сұйықтығы немесе гель бар капиллярлық түтікте орындалады.
Гельдік электрофорез дегеніміз не?
Гель электрофорезі – зарядына, өлшеміне және пішініне қарай негізінен нуклеин қышқылдарын, ақуыздарды немесе амин қышқылдарын бөлу үшін қолданылатын әдіс. Бұл әдіс бөлу ортасы ретінде полимерлі зат болып табылатын физикалық гельді пайдаланады. Ең жиі қолданылатын гельдер агароза (нуклеин қышқылын бөлу үшін) және полиакриламид (ақуызды бөлу үшін) болып табылады. Гельді электрофоретикалық аппаратта гельді дайындау үшін гель құю науасы, ұңғымаларды дайындау үшін құю тарақтары, буферлік резервуар, электродтар – оң (анод) және теріс (катод) және кернеу беру блогы бар. Теріс зарядталған ДНҚ немесе РНҚ сияқты молекулалар катодтан анодқа, ал оң зарядталған молекулалар керісінше қозғалады. Гельді дайындау талапқа сәйкес жасалады. Жоғары ажыратымдылық немесе молекулалардың бөлінуі қажет болса, кеуектері кішірек жоғары концентрациялы гельді дайындау керек. Гель матрицасында бөлінген молекулалар бояу техникасынан кейін байқалады. Бөлінген молекулалар гель матрицасында жолақтар түрінде пайда болады.
01-сурет: гельдік электрофорез
Гель электрофорезі белгілі бір ДНҚ/РНҚ фрагментінің немесе ақуыздың болуын анықтау үшін ДНҚ саусақ ізін алу сияқты молекулалық диагностикада қолданылады. Гель электрофорезі сонымен қатар алынған биомолекула үлгісінің тазалығын анықтайды. Гель электрофорезі енгізу және будандастыру үшін алдын ала қадам ретінде және секвенирлеуден кейін растау талдауы ретінде орындалады.
Капиллярлық электрофорез дегеніміз не?
Капиллярлық электрофорез – зарядқа, молекула өлшеміне негізделген бірдей бөлу принципін пайдаланатын, бірақ гельдік зат немесе сұйық полимер бар капиллярлық түтікте орындалатын гель электрофорезінің модификациясы. Капиллярлар балқытылған кремнеземнен дайындалған және әрбір капиллярлық түтіктің ішкі диаметрі 50-100 мкм және ұзындығы 25-100 см. Үлгілер полимерлі материалы бар капиллярлық түтікке енгізіледі және әдеттегі гельдік электрофорезге қарағанда әлдеқайда жылдам бөлінеді. Капиллярлық жүйе үлгіні кез келген ластанудан қорғайтын оқшаулағыш қаптаманың ішінде жақсы қорғалған. Капиллярларды гидроксиэтил целлюлоза сияқты сұйық полимерлермен немесе полиакриламид сияқты жоғары ажыратымдылықтағы гельдермен толтыруға болады. Капиллярлық электрофорез үлкен ажыратымдылықты қамтамасыз етеді; сондықтан бөлу дәлірек болады. Капиллярлық электрофорез спектрофотометриялық талдау арқылы автоматтандырылған детектор жүйесін пайдаланады. Бұл беттің көлемге қатынасының жоғары болуына байланысты.
02-сурет: капиллярлық электрофорез
Капиллярлық электрофорез жоғары дәлдік қажет болатын криминалистика сияқты жағдайларда қолданылады және ол қымбат әдіс болғандықтан жиі қолданылмайды.
Капиллярлық электрофорез мен гельдік электрофорездің қандай ұқсастықтары бар?
- Екі әдісте де молекулаларды бөлу молекуланың заряды мен өлшеміне негізделген.
- Екі әдісті де нуклеин қышқылдары мен ақуыздарды бөлу үшін пайдалануға болады.
- Екі әдістің де үлгі көлемі бірдей.
- Екі әдіс те бөлуді жеңілдету үшін буферді пайдаланады.
Капиллярлық электрофорез бен гельдік электрофорездің айырмашылығы неде?
Капиллярлық электрофорез және гельдік электрофорез |
|
| Капиллярлық электрофорез – капиллярлық түтіктегі биомолекулаларды сұйық немесе гельді полимерлі орта арқылы бөлетін әдіс. | Гель электрофорезі – биомолекулаларды тік немесе көлденең жазықтықта полимер гель ортасын пайдаланып бөлетін әдіс. |
| Ажырату | |
| Капиллярлық электрофорезде бөлу капиллярлық түтіктің ішінде жүзеге асырылады. | Гельдік электрофорезде бөлу тік немесе көлденең жазықтықта жүргізіледі. |
| Ажырату ортасы | |
| Капиллярлық электрофорезде гидроксиэтилцеллюлоза сияқты сұйық полимерлер қолданылады. | Гельдер электрофорезде орта ретінде агароз немесе полиакриламид қолданылады. |
| Айқас байланыс | |
| Жоғары ажыратымдылықты капиллярлық электрофорезден алуға болады. | Гель электрофорезінде ажыратымдылық төмен. |
| Бет аумағының көлемге қатынасы | |
| Капиллярлық электрофорезде беттің көлемге қатынасы жоғары. | Гель электрофорезінде беттің көлемге қатынасы төмен. |
| Анықтау техникасы | |
| Анықтау капиллярлық электрофорездегі спектрофотометриялық автоматтандырылған детекторлар арқылы жүзеге асырылады. | Ультракүлгін трансиллюминатор арқылы бояу және бақылау гель электрофорезінде анықтау әдістері ретінде орындалады. |
Қорытынды – Капиллярлық электрофорез және гельдік электрофорез
Молекулярлық диагностика ғылым әлемінде үлкен рөл атқарады. ДНҚ, РНҚ және ақуыздарды анықтау және тазарту диагностикалық процедуралардағы маңызды қадамдар болып табылады. Электрофорез - бұл гельдік электрофорезде де, капиллярлық гельдік электрофорезде де биомолекулаларды бөлетін және анықтайтын әдіс. Гель электрофорезі тік немесе көлденең жазықтықта стандартты кеуек өлшеміндегі полимерлік гель арқылы орындалады, ал капиллярлық электрофорез полимер сұйықтығы немесе гель бар капиллярлық түтікте орындалады. Бұл капиллярлық электрофорез бен гель электрофорезінің айырмашылығы. Электрофорез техникасы аяқталғаннан кейін биомолекулалар гибридизация арқылы немесе саусақ ізін алу сияқты әдістер арқылы жоғары деңгейдегі ақпаратты алу үшін одан әрі өңделеді.
Капиллярлық электрофорезге қарсы гельдік электрофорездің PDF нұсқасын жүктеп алу
Сіз осы мақаланың PDF нұсқасын жүктеп алып, сілтеме жазбасына сәйкес офлайн мақсаттарда пайдалана аласыз. PDF нұсқасын мына жерден жүктеп алыңыз: Гель электрофорезі мен капиллярлық электрофорез арасындағы айырмашылық.
