gelelektrofores används för att separera makromolekyler som DNA, RNA och proteiner. DNA-fragment separeras beroende på deras storlek. Proteiner kan separeras beroende på deras storlek och deras laddning (olika proteiner har olika laddningar).
hur separeras DNA-fragment med hjälp av gelelektrofores?
en lösning av DNA-molekyler placeras i en gel., Eftersom varje DNA-molekyl är negativt laddad kan den dras genom gelén med ett elektriskt fält. Små DNA-molekyler rör sig snabbare genom gelén än större DNA-molekyler.
resultatet är en serie ”band”, med varje band som innehåller DNA-molekyler av en viss storlek. Banden längst från gelens början innehåller de minsta fragmenten av DNA. Banden närmast gelens början innehåller de största DNA-fragmenten.,
när används gelelektrofores för att separera DNA-fragment?
gelelektrofores kan användas för en rad olika ändamål, till exempel:
- för att få ett DNA-fingeravtryck för rättsmedicinska ändamål
- för att få ett DNA-fingeravtryck för faderskapstestning
- för att få ett DNA-fingeravtryck så att du kan leta efter evolutionära relationer mellan organismer
- för att kontrollera en PCR-reaktion.,
Se videoklippet: med hjälp av gelelektrofores för att kontrollera en PCR-reaktion - för att testa för gener associerade med en viss sjukdom.
Läs mer i artikeln, gelelektrofores kan användas för att hitta gener associerade med en sjukdom.
när används gelelektrofores för att separera proteiner?
Tack vare tv-program som CSI är många människor bekanta med användningen av gelelektrofores för att separera makromolekyler som DNA. Gelelektrofores kan emellertid också användas för att separera proteiner.,
olika proteiner har olika storlekar, främst på grund av antalet aminosyrabyggstenar i deras struktur. Kemiska modifieringar kopplade till proteinet påverkar också dess storlek. Olika proteiner har också olika avgifter. Detta kan bero på både de typer av aminosyra som används för att konstruera dem, liksom de typer av modifieringar som är kopplade till dem.
olika typer av elektroforesgeler används för att ge olika typer av information. Vilken typ av gel du väljer beror därför på vilken typ av fråga du ställer.,
Storleksseparation
vanligtvis används geler gjorda av polyakrylamid för att separera proteiner på grundval av deras olika storlekar. Vanligtvis behandlas proteinerna först med värme och en kemikalie som kallas SDS för att riva upp proteinet. SDS är ett tvättmedel som ger alla proteiner samma övergripande negativa laddning så att när en elektrisk ström appliceras på gelén beror separationen endast på proteinets storlek. Denna teknik kallas SDS-PAGE (SDS-Polyakrylamidgelelektrofores).,
små proteinmolekyler rör sig snabbare genom gelén än större proteiner, vilket resulterar i en serie ”band”. Varje band innehåller ett protein av en viss storlek. Dessa kan jämföras med standarder av kända storlekar.
en SDS-PAGE gel har använts för att separera proteiner på grundval av storlek. Proverna är blodet av olika hajarter. Den första körfältet innehåller markörer av kända storlekar. Stora proteiner är på toppen av gelén och små proteiner är längst ner.,
denna teknik kan användas för många ändamål, inklusive rening av ett visst protein, till exempel för att isolera ett enzym för livsmedelsindustrin.
laddning och pH-separation
isoelektrisk fokusering (IEF) och agarosegelelektrofores är två sätt att proteiner kan separeras med sina olika elektriska laddningar. Till skillnad från SDS-sida hålls proteinerna vanligtvis i sitt inhemska (vikta) tillstånd. Den typ av gel som används och lösningen runt gelén är också annorlunda.
i agarosegelelektrofores laddas proteiner i mitten av brunnen., De med en stark negativ laddning rör sig snabbast mot den positiva sidan av gelén, medan positivt laddade proteiner rör sig i motsatt riktning.
denna teknik kan användas för att separera proteiner som har samma molekylvikt men olika avgifter, eller när storleken inte är viktig (t.ex. för att titta på förändringar i närvaro av olika protein under utvecklingen av en sjukdom).,
tvådimensionell elektrofores
dessa dagar används laddning (IEF) och storlek (SDS-PAGE) separation ofta tillsammans i tvådimensionell elektrofores, där laddningsseparation används först, och sedan separeras dessa separerade proteiner på grundval av storlek.
detta är en mycket effektiv metod för att identifiera ett visst protein från en vävnad som kan innehålla tusentals proteiner och där det endast kan finnas små skillnader mellan kontroll och behandlade prover (t.ex. för att leta efter ett protein som är involverat i resistens mot insektsfördjupning i växter).