Differenza tra elettroforesi capillare e elettroforesi su gel
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Differenza chiave - Elettroforesi capillare vs elettroforesi su gel
L'elettroforesi è una tecnica che viene utilizzata per separare le biomolecole in base alla carica delle particelle, alle dimensioni delle particelle e alla forma delle particelle. La migrazione della molecola, conosciuta come mobilità elettroforetica, dipende dal tipo di polimero / gel utilizzato, dalla sua dimensione dei pori, dalla tensione fornita, dal tempo di esecuzione e dal rapporto superficie-volume. Esistono diversi tipi di tecniche di elettroforesi basate sul tipo di biomolecola utilizzata. Il primo tipo di elettroforesi inventato era l'elettroforesi su carta in cui veniva usata una carta di nitrocellulosa come mezzo per la separazione delle biomolecole. Il principio dell'elettroforesi su gel in cui sono stati usati diversi gel a dimensione dei pori per separare le biomolecole, è stato inventato in seguito. La tecnica di elettroforesi su gel è stata ulteriormente modificata per migliorare l'accuratezza della tecnica e una tale modifica è l'elettroforesi capillare. La differenza chiave tra elettroforesi capillare e elettroforesi su gel è quella l'elettroforesi su gel viene eseguita su un piano verticale o orizzontale utilizzando un gel polimerico di dimensioni standard dei pori mentre l'elettroforesi capillare viene eseguita in un tubo capillare con un liquido polimerico o un gel.
CONTENUTO
1. Panoramica e differenza chiave
2. Cos'è l'elettroforesi su gel
3. Cos'è l'elettroforesi capillare
4. Somiglianze tra elettroforesi capillare e elettroforesi su gel
5. Confronto affiancato - Elettroforesi capillare vs elettroforesi su gel in forma tabulare
6. Sommario
Cos'è l'elettroforesi su gel?
L'elettroforesi su gel è una tecnica utilizzata per separare principalmente acidi nucleici, proteine o amminoacidi in base alla sua carica, dimensione e forma. Questa tecnica utilizza un gel fisico, che è una sostanza polimerica, come mezzo di separazione. I gel più comunemente utilizzati sono l'agarosio (per la separazione degli acidi nucleici) e il poliacrilammide (per la separazione delle proteine). L'apparecchio elettroforetico su gel contiene il vassoio per la colata del gel per preparare il gel, i pettini di colata per preparare i pozzetti, il serbatoio tampone, gli elettrodi - positivi (anodo) e negativi (catodo) e l'unità di alimentazione di tensione. Molecole come il DNA o l'RNA, che sono caricate negativamente, si muovono dal catodo all'anodo e le molecole che sono caricate positivamente si muovono viceversa. La preparazione del gel è fatta secondo il requisito. Se è richiesta un'alta risoluzione o separazione delle molecole, deve essere preparato un gel ad alta concentrazione con una dimensione dei pori inferiore. Le molecole separate sulla matrice di gel sono osservate dopo una tecnica di colorazione. Le molecole separate appaiono come bande sulla matrice del gel.
Figura 01: elettroforesi su gel
L'elettroforesi su gel viene utilizzata nella diagnostica molecolare come l'impronta digitale del DNA per determinare la presenza di un particolare frammento di DNA / RNA o di una proteina. L'elettroforesi su gel determina anche la purezza del campione di biomolecola estratto. L'elettroforesi su gel viene eseguita come fase preliminare per l'in e l'ibridazione e come analisi di conferma dopo il sequenziamento.
Cos'è l'elettroforesi capillare?
L'elettroforesi capillare è una modifica dell'elettroforesi su gel che utilizza lo stesso principio di separazione basato sulla carica, dimensione della molecola, ma viene eseguita in un tubo capillare con una sostanza gel o un polimero liquido. I capillari sono preparati con silice fusa e ciascun tubo capillare ha un diametro interno di 50-100 μm ed è lungo 25-100 cm. I campioni vengono iniettati nella provetta capillare contenente il materiale polimerico e vengono separati molto rapidamente rispetto all'elettroforesi su gel convenzionale. Il sistema capillare è ben protetto all'interno di un rivestimento isolante che protegge il campione da qualsiasi contaminazione. I capillari possono essere riempiti con polimeri liquidi come idrossietilcellulosa o gel ad alta risoluzione come la poliacrilammide. L'elettroforesi capillare fornisce una risoluzione maggiore; quindi la separazione è più accurata. L'elettroforesi capillare utilizza un sistema di rivelazione automatizzato tramite analisi spettrofotometrica. Ciò è dovuto al maggiore rapporto tra superficie e volume.
Figura 02: elettroforesi capillare
L'elettroforesi capillare viene utilizzata in situazioni come quella forense dove è richiesta una maggiore precisione e non è comunemente usata in quanto è una tecnica costosa.
Quali sono le somiglianze tra elettroforesi capillare e elettroforesi su gel?
- La separazione delle molecole in entrambe le tecniche si basa sulla carica e sulla dimensione della molecola.
- Entrambe le tecniche possono essere utilizzate per separare sia gli acidi nucleici che le proteine.
- Il volume del campione di entrambe le tecniche è lo stesso.
- Entrambe le tecniche utilizzano un buffer per facilitare la separazione.
Qual è la differenza tra elettroforesi capillare e elettroforesi su gel?
Elettroforesi capillare vs elettroforesi su gel | |
| L'elettroforesi capillare è una tecnica che separa le biomolecole su un tubo capillare usando un mezzo di polimero liquido o gel. | L'elettroforesi su gel è una tecnica che separa le biomolecole su un piano verticale o orizzontale usando un mezzo di gel polimerico. |
| Separazione | |
| Nell'elettroforesi capillare, la separazione avviene all'interno di un tubo capillare. | Nell'elettroforesi su gel, la separazione avviene su un piano verticale o orizzontale. |
| Mezzo di separazione | |
| Polimeri liquidi come l'idrossietilcellulosa vengono utilizzati nell'elettroforesi capillare. | I gel, sia di agarosio che di poliacrilammide, sono usati come mezzo nell'elettroforesi su gel. |
| Cross Linkage | |
| L'alta risoluzione può essere ottenuta dall'elettroforesi capillare. | La risoluzione è bassa nell'elettroforesi su gel. |
| Rapporto tra superficie e volume | |
| Il rapporto superficie-volume è elevato nell'elettroforesi capillare. | Il rapporto superficie-volume è basso nell'elettroforesi su gel. |
| Tecnica di rilevamento | |
| Il rilevamento avviene tramite rivelatori spettrofotometrici automatizzati in elettroforesi capillare. | La colorazione e l'osservazione attraverso il transilluminatore UV vengono eseguite come tecniche di rilevamento nell'elettroforesi su gel. |
Riassunto - Elettroforesi capillare vs elettroforesi su gel
La diagnostica molecolare svolge un ruolo importante nel mondo scientifico. L'identificazione e la purificazione del DNA, dell'RNA e delle proteine sono fasi critiche nelle procedure diagnostiche. L'elettroforesi è una tecnica che separa e identifica le biomolecole sia nell'elettroforesi su gel sia nella elettroforesi su gel capillare molto avanzata. L'elettroforesi su gel viene eseguita su un piano verticale o orizzontale usando un gel polimerico di dimensioni standard dei pori mentre l'elettroforesi capillare viene eseguita in un tubo capillare con un liquido polimerico o un gel. Questa è la differenza tra elettroforesi capillare e elettroforesi su gel. Al completamento della tecnica di elettroforesi, le biomolecole vengono ulteriormente elaborate per ottenere informazioni di livello superiore tramite l'ibridazione o attraverso tecniche come il fingerprinting.
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Riferimenti:
1. Durney, Brandon C., et al. "Elettroforesi capillare applicata al DNA: determinazione e sfruttamento della sequenza e della struttura per il progresso delle bioanalisi (2009-2014)." Chimica analitica e bioanalitica, Springer Berlin Heidelberg, 2015, Disponibile qui. Accesso 28 agosto 2017.
2. "Elettroforesi". Università di Leicester, 8 gennaio 2009, Disponibile qui. Accesso 28 agosto 2017.
3. "Elettroforesi su gel". Khan Academy, Disponibile qui. Accesso 28 agosto 2017.
Cortesia dell'immagine:
1. "Elettroforesi su gel di agarosio del DNA" Per la scuola di risorse naturali di Ann Arbor - laboratorio del DNA (CC BY 2.0) attraverso Commons Wikimedia
2. "Schema dello strumento per elettroforesi su gel capillare" di Chem4066sp13 - Opera propria (CC BY-SA 3.0) attraverso Commons Wikimedia
