הבדל מפתח – אלקטרופורזה נימית לעומת אלקטרופורזה של ג'ל
אלקטרופורזה היא טכניקה המשמשת להפרדת ביומולקולות על סמך מטען החלקיקים, גודל החלקיקים וצורת החלקיקים. נדידת המולקולה, המכונה ניידות אלקטרופורטית, תלויה בסוג הפולימר/ג'ל המשמש, גודל הנקבוביות שלו, המתח המסופק, זמן הריצה ויחס פני השטח לנפח. ישנם סוגים שונים של טכניקות אלקטרופורזה המבוססות על סוג הביו-מולקולה המשמשת. הסוג הראשון של אלקטרופורזה שהומצא היה אלקטרופורזה מנייר שבה נעשה שימוש בנייר ניטרוצלולוזה כמדיום להפרדה של ביומולקולות.העיקרון של אלקטרופורזה בג'ל שבו נעשה שימוש בג'לים בגודל נקבוביות שונות להפרדת ביומולקולות, הומצא מאוחר יותר. טכניקת אלקטרופורזה ג'ל שונתה עוד יותר כדי לשפר את הדיוק של הטכניקה, ושינוי אחד כזה הוא אלקטרופורזה נימית. ההבדל העיקרי בין אלקטרופורזה נימית לאלקטרופורזה ג'ל הוא שאלקטרופורזה ג'ל מבוצעת במישור אנכי או אופקי באמצעות ג'ל פולימרי בגודל נקבוביות סטנדרטי ואילו אלקטרופורזה קפילרית מבוצעת בצינור נימי עם נוזל פולימרי או ג'ל.
מהי ג'ל אלקטרופורזה?
ג'ל אלקטרופורזה היא טכניקה המשמשת להפרדה בעיקר חומצות גרעין, חלבונים או חומצות אמינו על סמך המטען, הגודל והצורה שלה. טכניקה זו משתמשת בג'ל פיזי, שהוא חומר פולימרי, כמדיום ההפרדה. הג'לים הנפוצים ביותר הם Agarose (להפרדת חומצות גרעין) ופוליאקרילאמיד (להפרדת חלבונים). המנגנון האלקטרופורטי בג'ל מכיל את מגש יציקת הג'ל להכנת הג'ל, יציקת מסרקים להכנת הבארות, מיכל חיץ, אלקטרודות - חיוביות (אנודה) ושליליות (קתודה) ויחידת אספקת המתח.מולקולות כמו DNA או RNA, שהן טעונות שלילי, נעות מהקתודה לאנודה ומולקולות טעונות חיובית נעות להיפך. הכנת הג'ל נעשית לפי הדרישה. אם נדרשת רזולוציה גבוהה או הפרדה של מולקולות, יש להכין ג'ל בריכוז גבוה עם גודל נקבוביות קטן יותר. המולקולות המופרדות על מטריצת הג'ל נצפות לאחר טכניקת צביעה. המולקולות המופרדות מופיעות כרצועות על מטריצת הג'ל.
איור 01: ג'ל אלקטרופורזה
ג'ל אלקטרופורזה משמשת באבחון מולקולרי כגון טביעת אצבע של DNA כדי לקבוע נוכחות של קטע DNA/RNA מסוים או חלבון. אלקטרופורזה של ג'ל קובעת גם את הטוהר של דגימת הביו-מולקולה המופקת.אלקטרופורזה של ג'ל מתבצעת כשלב מקדים לכניסה והכלאה וכניתוח אישור לאחר רצף.
מהי אלקטרופורזה קפילרית?
אלקטרופורזה קפילרית היא שינוי של אלקטרופורזה ג'ל המשתמשת באותו עקרון של הפרדה על סמך מטען, גודל המולקולה, אך מבוצעת בצינור נימי עם חומר ג'ל או פולימר נוזלי. נימים מוכנים מסיליקה ממוזגת, ולכל צינור נימי קוטר פנימי של 50-100 מיקרומטר ואורכו 25-100 ס מ. דגימות מוזרקות לצינור הנימים המכילה את החומר הפולימרי ומופרדות במהירות רבה מאשר אלקטרופורזה ג'ל קונבנציונלית. המערכת הנימים מוגנת היטב בתוך מעיל מבודד המגן על הדגימה מכל זיהום. ניתן למלא נימים בפולימרים נוזליים כגון תאית הידרוקסיאתיל או ג'לים ברזולוציה גבוהה כגון פוליאקרילאמיד. אלקטרופורזה נימית מספקת רזולוציה גדולה יותר; לפיכך ההפרדה מדויקת יותר.אלקטרופורזה נימית משתמשת במערכת גלאים אוטומטית באמצעות ניתוח ספקטרופוטומטרי. זה נובע מיחס שטח פנים לנפח גבוה יותר.
איור 02: אלקטרופורזה נימית
אלקטרופורזה קפילרית משמשת במצבים כמו בזיהוי פלילי שבהם נדרש דיוק גבוה יותר ואינה בשימוש נפוץ מכיוון שזו טכניקה יקרה.
מהם הדמיון בין אלקטרופורזה נימית לאלקטרופורזה של ג'ל?
- הפרדת מולקולות בשתי הטכניקות מבוססת על המטען והגודל של המולקולה.
- ניתן להשתמש בשתי הטכניקות כדי להפריד גם חומצות גרעין וגם חלבונים.
- נפח הדגימה של שתי הטכניקות זהה.
- שתי הטכניקות משתמשות במאגר כדי להקל על ההפרדה.
מה ההבדל בין אלקטרופורזה נימית לאלקטרופורזה של ג'ל?
אלקטרופורזה קפילרית לעומת אלקטרופורזה של ג'ל |
|
| אלקטרופורזה קפילרית היא טכניקה שמפרידה ביומולקולות על צינור נימי באמצעות מדיום פולימר נוזלי או ג'ל. | אלקטרופורזה של ג'ל היא טכניקה שמפרידה מולקולות ביו במישור אנכי או אופקי באמצעות מדיום ג'ל פולימרי. |
| הפרדה | |
| באלקטרופורזה קפילרית, ההפרדה נעשית בתוך צינור נימי. | באלקטרופורזה של ג'ל, ההפרדה מתבצעת במישור אנכי או אופקי. |
| אמצעי הפרדה | |
| פולימרים נוזליים כמו הידרוקסיאתילצלולוזה משמשים באלקטרופורזה קפילרית. | ג'לים, או אגרוז או פוליאקרילאמיד, משמשים כמדיום באלקטרופורזה של ג'ל. |
| הצמדה צולבת | |
| ניתן לקבל רזולוציה גבוהה מאלקטרופורזה קפילרית. | רזולוציה נמוכה באלקטרופורזה של ג'ל. |
| יחס שטח לנפח | |
| יחס משטח לנפח גבוה באלקטרופורזה קפילרית. | יחס משטח לנפח נמוך באלקטרופורזה של ג'ל. |
| טכניקת זיהוי | |
| הזיהוי נעשה באמצעות גלאים אוטומטיים ספקטרופוטומטריים באלקטרופורזה קפילרית. | צביעה ותצפית באמצעות טרנסילומינטר UV נעשים כטכניקות זיהוי באלקטרופורזה של ג'ל. |
סיכום – אלקטרופורזה נימית לעומת אלקטרופורזה של ג'ל
דיאגנוסטיקה מולקולרית משחקת תפקיד מרכזי בעולם המדעי. זיהוי וטיהור של DNA, RNA וחלבונים הם שלבים קריטיים בהליכי האבחון. אלקטרופורזה היא טכניקה שמפרידה ומזהה ביומולקולות הן באלקטרופורזה של ג'ל והן באלקטרופורזה של ג'ל נימית המתקדמת הרבה. אלקטרופורזה ג'ל מבוצעת במישור אנכי או אופקי באמצעות ג'ל פולימרי בגודל נקבוביות סטנדרטי ואילו אלקטרופורזה קפילרית מבוצעת בצינור נימי עם נוזל פולימרי או ג'ל. זה ההבדל בין אלקטרופורזה נימית לאלקטרופורזה של ג'ל. עם השלמת טכניקת האלקטרופורזה, הביומולקולות עוברות עיבוד נוסף להשגת מידע ברמה גבוהה יותר באמצעות הכלאה או באמצעות טכניקות כגון טביעת אצבע.
הורד את גרסת ה-PDF של אלקטרופורזה קפילרית לעומת אלקטרופורזה של ג'ל
ניתן להוריד את גרסת ה-PDF של מאמר זה ולהשתמש בה למטרות לא מקוונות לפי הערת ציטוט. אנא הורד כאן גרסת PDF ההבדל בין ג'ל אלקטרופורזה לאלקטרופורזה נימית.
