הבדל מפתח - דף SDS לעומת דף מקורי
SDS ודף מקורי הם שני סוגים של טכניקות אלקטרופורזה של ג'ל פוליאקרילאמיד המשמשות בביולוגיה מולקולרית. ההבדל העיקרי בין SDS Page ל-Native Page הוא סוג הג'ל של פוליאקרילאמיד בשימוש. ב-SDS Page נעשה שימוש בג'ל דנטורציה ולכן, מולקולות מופרדות על סמך משקלן המולקולרי. לעומת זאת, ב-Native Page, משתמשים בג'לים שאינם מדנטורים. לכן, מולקולות מופרדות על סמך הגודל, המטען והצורה שלהן.
Polyacrylamide Gel Electrophoresis (Page) משתמש בג'ל שנוצר על ידי פילמור מונומרים של אקרילאמיד עם מתילן בי-אקרילאמיד.הפוליאקרילאמיד קשיח ויציב יותר בחום מאשר אגרוז. לג'לים של פוליאקרילאמיד יש גודל נקבוביות קטן יותר המאפשר הפרדה יעילה של חלבונים. ישנם שני סוגים עיקריים של הגדרות עמוד, כלומר דף SDS ודף מקורי. SDS Page או Sodium-Dodecyl Sulfate Polyacrylamide ג'ל אלקטרופורזה מפרידה בין חלבונים על סמך משקלם המולקולרי. ג'לים דנטורציה משמשים ב-SDS Page. Native Page משתמש בג'לים שאינם מדנטורים ומפריד חלבונים על סמך הגודל, המטען והצורה שלהם (קונפורמציה תלת מימדית).
מהו דף SDS?
SDS Page היא הטכניקה האלקטרופורטית הנפוצה ביותר המשמשת להפרדת חלבונים על סמך משקלם המולקולרי. הג'ל נעשה על ידי הוספת SDS (Sodium dodecyl sulfate), שהוא חומר ניקוי. SDS הופך חלבונים למונומרים. SDS הוא חומר ניקוי אניוני. לכן, הוא מוסיף מטען שלילי נטו לחלבונים בטווח pH רחב. כאשר המטען השלילי נטו מוקנה על מולקולות החלבון, בשל וריאציות המטען, המבנים המורכבים מתפרקים.בשל המטען השלילי, חלבונים מושכים לכיוון הקצה החיובי. לפיכך מולקולות בעלות משקל מולקולרי נמוך יותר נעות מהר יותר על מטריצת הג'ל וניתן לצפות בהן קרוב לאנודה, בעוד שהחלבונים במשקל מולקולרי גבוה יותר נצפים קרוב יותר לבארות.
איור 01: דף SDS
קישור SDS לשרשרת הפוליפפטיד פרופורציונלי למסה המולקולרית היחסית שלו. לכן, ניתן לקבוע את המסה המולקולרית גם באמצעות SDS Page. הצביעה של הג'לים של SDS Page נעשית על ידי צביעה כחולה ברומופנול. יישומים של עמודי SDS בטווחים גדולים יותר שבהם ניתן להשתמש בו כדי להעריך את המסה המולקולרית היחסית ולקבוע את השפע היחסי של חלבונים בתערובת חלבונים. דף SDS יכול לשמש גם כדי לקבוע את התפלגות החלבון בתערובת של חלבונים. SDS Page מיושם גם לטיהור והערכת חלבונים. הוא משמש כהליך מקדים ל-Western blotting והכלאה, אשר בתורו משמש למיפוי וזיהוי חלבונים.
מהו דף מקורי?
אלקטרופורזה של ג'ל פוליאקרילאמיד מקורית (דף מקורי) משתמשת בג'ל שאינו מדנטור. לכן, SDS או כל חומר דנטורציה אחר אינו מתווסף למטריצת הג'ל. ב-Native Page, הפרדת החלבונים מבוססת על המטען וגודל החלבון. לכן, הניידות של החלבון תלויה במטען ובגודל החלבון.
מטען החלבון תלוי בשרשראות הצדדיות של חומצות האמינו. אם שרשראות הצדדיות טעונות שלילי, החלבון יקבל מטען שלילי כולל ולהיפך. חלבונים שומרים על מבנה תלת מימדי עקב הקיפול שמתרחש. הקיפול נובע ממספר סוגי הקשרים בחלבונים כגון קשרי דיסולפיד, אינטראקציות הידרופוביות וקשרי מימן.לכן, אם ה-Native Page נישא ב-pH ניטרלי, החלבונים יופרדו לפי הצורה המולקולרית של החלבון. לכן, Native Page יכול לשמש כטכניקה רגישה לזיהוי השינוי במטען או בקונפורמציה של החלבון.
היתרון העיקרי של Native Page הוא שניתן לשחזר את החלבון המשמש לניתוח הדף במצבו המקורי לאחר ניתוח הדף, מכיוון שהחלבון אינו מופרע במהלך התהליך. Native Page היא טכניקת תפוקה גבוהה יחסית, והיציבות של החלבון מוגברת.
איור 02: דף מקורי
עם השלמת ריצת הג'ל, ניתן לצפות בג'ל Native Page על ידי צביעה עם ברומופנול כחול או כל מגיב צביעה מתאים אחר. היישומים של Native Page כוללים הפרדה של חלבונים חומציים כולל גליקופרוטאינים כגון אריתרופויאטין רקומביננטי אנושי או זיהוי של חלבונים הקיימים ב-Bovine Serum Albumin (BSA).
מהם הדמיון בין דף SDS לדף מקורי?
- הן מערכות SDS Page והן Native Page משתמשות בג'ל פוליאקרילאמיד כמטריקס של הג'ל.
- שניהם משמשים להפרדה וזיהוי של חלבונים.
- שניהם משתמשים בניידות אלקטרופורטית כדי להפריד בין התרכובות.
- ניתן לעשות את שניהם בצורה אנכית או אופקית (לרוב נעשה כהגדרות עמוד אנכיות מכיוון שאורך הריצה גדול יותר).
- מכשיר האלקטרופורזה כולל מיכל הג'ל, המסרקים, ספק הכוח נדרש לפעולת שתי הטכניקות.
- הדמייה של הג'ל יכולה להיעשות בשיטות צביעה בשתי הטכניקות.
מה ההבדל בין דף SDS לדף מקורי?
דף SDS לעומת דף מקורי |
|
| SDS Page או Sodium-dodecyl sulfate Page מפרידים חלבונים על סמך משקלם המולקולרי, והוא משתמש בג'ל דנטורציה. | Native Page משתמש בג'לים ללא דנטורציה ומפריד חלבונים על סמך הגודל, המטען והצורה שלהם (קונפורמציה תלת-ממדית). |
| סוג ג'ל | |
| בדף SDS נעשה שימוש בג'ל דנטורטי. | בדף המקורי נעשה שימוש בג'ל לא - דנטורציה. |
| נוכחות של SDS | |
| SDS קיים כחומר ניקוי כדי להקנות מטען שלילי על המדגם בדף SDS. | SDS אינו קיים בדף המקורי. |
| בסיס הפרדה | |
| הפרדת חלבונים תלויה במשקל המולקולרי של החלבון בדף SDS. | הפרדה תלויה בגודל ובצורה של מולקולת החלבון בדף המקורי. |
| יציבות החלבון | |
| היציבות של החלבון נמוכה בדף SDS. | יציבות החלבון גבוהה בדף המקורי. |
| החלמה של החלבון המקורי | |
| לא אפשרי מכיוון שהוא דנטורטי בדף SDS. | אפשרי בדף המקורי. |
סיכום – דף SDS לעומת דף מקורי
SDS Page ו-Native Page הם שני סוגים של טכניקות אלקטרופורזה של ג'ל Polyacrylamide המשמשות להפרדת חלבונים. SDS Page מטופל עם חומר ניקוי הנקרא SDS. SDS מקנה מטען שלילי כולל לחלבון, מה שגורם לאחר מכן לדנטורציה של החלבון.לכן, החלבונים מופרדים על סמך משקלם המולקולרי. לעומת זאת, טכניקת Native Page אינה משתמשת בשום חומר דנטורציה. לפיכך, החלבונים מופרדים על סמך גודלם או צורתם. זה ההבדל בין דף SDS לדף מקורי.
