L'elettroforesi su gel è una tecnica di laboratorio utilizzata in genetica per separare le miscele contenenti DNA, RNA e altre proteine secondo la loro rispettiva carica e dimensione molecolare. DNA, RNA o proteine che devono essere separati in questo metodo vengono fatti passare attraverso un gel che contiene piccoli pori. Le molecole sono guidate attraverso il gel da un campo elettrico. Le molecole passano attraverso i pori del gel e la velocità del movimento è inversamente proporzionale alle loro rispettive lunghezze. Pertanto, le molecole con dimensioni molecolari più basse si muoveranno più velocemente rispetto alle molecole con un peso molecolare più elevato. Il campo elettrico è generato dalla differenza di carica alle due estremità del gel. Un'estremità contiene una carica positiva e l'altra estremità contiene una carica negativa. Poiché le molecole di DNA e RNA sono caricate negativamente, saranno attratte verso la fine positivamente caricata del gel. L'elettroforesi su gel può essere di due diversi metodi: elettroforesi su gel orizzontale e elettroforesi su gel verticale. Nell'elettroforesi su gel orizzontale, il gel è presente in un orientamento orizzontale ed è immerso in un tampone di scorrimento continuo che è presente all'interno del contenitore di gel stesso. Nell'elettroforesi su gel verticale, il sistema tampone è orientato verticalmente ed è discontinuo con due camere presenti sulla parte superiore e inferiore con un catodo e un anodo, rispettivamente. Questa è la differenza chiave tra l'elettroforesi su gel orizzontale e verticale.
1. Panoramica e differenza chiave
2. Cos'è l'elettroforesi su gel orizzontale
3. Cos'è l'elettroforesi su gel verticale
4. Somiglianze tra elettroforesi su gel orizzontale e verticale
5. Confronto affiancato - Elettroforesi su gel orizzontale o verticale in forma tabulare
6. Sommario
L'elettroforesi su gel orizzontale utilizza la teoria di base per la separazione di DNA, RNA o molecole proteiche in base alla loro rispettiva dimensione molecolare e carica. In questa tecnica, il gel è presente in un orientamento orizzontale ed è immerso in un buffer che è continuo. Il gel di agarosio viene utilizzato per separare la scatola del gel in due scomparti. Un'estremità della scatola di gel contiene un anodo mentre l'altra estremità contiene un catodo. Quando viene applicata una corrente, il buffer utilizzato in questa tecnica consente la creazione di un gradiente di carica. Quando viene applicata la carica, il gel tende a scaldarsi. Il buffer funziona anche come refrigerante, che mantiene la temperatura a livelli ottimali. Il ricircolo del tampone di corsa impedisce la formazione di un gradiente di pH. Un sistema tampone discontinuo non può essere utilizzato nell'elettroforesi su gel orizzontale poiché i due compartimenti del sistema gel si collegano al tampone in funzione. L'acrilamide viene utilizzata durante l'elettroforesi su gel per separare le miscele proteiche.
Figura 01: elettroforesi su gel orizzontale
Nell'elettroforesi su gel orizzontale, l'acrilammide non può essere utilizzata poiché la scatola del gel è esposta all'ossigeno. A causa della presenza di ossigeno, la polimerizzazione dell'acrilamide è inibita e questo interferisce con la formazione del gel. L'elettroforesi su gel orizzontale è un metodo senza sforzo che viene utilizzato nella separazione di DNA e RNA.
La tecnica di elettroforesi su gel verticale funziona secondo la teoria primaria dell'elettroforesi su gel, ma è considerata più complessa del metodo di elettroforesi su gel orizzontale. Questa tecnica utilizza un buffer discontinuo. Un catodo si trova nella camera superiore e l'anodo si trova nella camera inferiore. Gli elettrodi presenti in ciascun compartimento forniscono il campo elettrico richiesto. Un sottile strato di gel viene versato tra le due lastre di vetro montate. Pertanto, la porzione superiore del gel è immersa nella camera superiore e la porzione inferiore del gel è immersa nella camera nella parte inferiore. Una volta applicata la corrente, una piccola porzione del tampone si sposta nella camera inferiore dalla camera superiore attraverso il gel. La corrente applicata in questa tecnica è di unità minute.
Figura 02: elettroforesi su gel verticale
Nell'elettroforesi su gel verticale, il tampone scorre solo attraverso il gel. Ciò consente un controllo accurato del gradiente di tensione durante la fase di separazione. Il gel di acrilammide può essere utilizzato poiché i compartimenti non sono esposti all'ossigeno atmosferico. A causa della minore dimensione dei pori del gel di acrilammide, è possibile ottenere una separazione precisa con una risoluzione più elevata.
Elettroforesi su gel orizzontale o verticale | |
L'elettroforesi su gel orizzontale è una tecnica di elettroforesi su gel in cui il gel è presente in un orientamento orizzontale. | Elettroforesi su gel verticale è una tecnica di elettroforesi su gel in cui il gel è orientato verticalmente. |
Buffer | |
L'elettroforesi su gel orizzontale consiste in un buffer continuo. | Il tampone di corsa è discontinuo in elettroforesi su gel verticale. |
Uso di acrilammide | |
L'acrilammide non può essere utilizzata per l'elettroforesi su gel orizzontale poiché la scatola di gel è esposta all'ossigeno atmosferico. | Poiché il gel non è esposto all'ossigeno atmosferico a causa di due camere separate, l'acrilammide potrebbe essere utilizzata per l'elettroforesi su gel verticale. |
Funzione | |
L'elettroforesi su gel orizzontale è più spesso utilizzata per la separazione di miscele di DNA e RNA ma non di proteine. | L'elettroforesi su gel verticale viene utilizzata per separare le miscele di proteine. |
L'elettroforesi su gel è una tecnica di laboratorio ampiamente utilizzata nella separazione di miscele contenenti molecole di DNA, RNA e proteine. Esistono due metodi di elettroforesi su gel: elettroforesi su gel orizzontale e verticale. Nell'elettroforesi su gel orizzontale, il tampone di corsa è continuo mentre in elettroforesi su gel verticale, è discontinuo. Questa è la differenza tra elettroforesi su gel orizzontale e verticale. Entrambi i sistemi funzionano secondo il principio comune dell'elettroforesi su gel.
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1. Warren, Chad M., et al. "Elettroforesi su gel di agarosio verticale ed elettroblotting di proteine ad alto peso molecolare." Elettroforesi, vol. 24, no. 11, 2003, pp. 1695-1702., Doi: 10.1002 / elps.200305392.
2. "Sistemi gel orizzontali e verticali - Il sistema gel orizzontale." National Diagnostics, Disponibile qui. Accesso 28 agosto 2017.
1. "Apparecchio per elettroforesi su gel" di Jeffrey M. Vinocur - Opera propria (CC BY 2,5) attraverso Commons Wikimedia
2. "Elettroforesi su gel di poliacrilammide di proteine" di Jean-Etienne Minh-Duy Poirrier di Bruxelles, Belgio - Proteine in elettroforesi su gel 1D (CC BY-SA 2.0) attraverso Commons Wikimedia