Unterschied zwischen Kapillarelektrophorese und Gelelektrophorese | Kapillarelektrophorese vs Gelelektrophorese

Hauptunterschied - Kapillarelektrophorese im Vergleich zur Gelelektrophorese

Die Elektrophorese ist eine Technik, mit der Biomoleküle auf der Basis von Teilchenladung, und die Teilchenform. Die Wanderung des Moleküls, bekannt als elektrophoretische Mobilität hängt von der Art des verwendeten Polymers / Gels, seiner Porengröße, der bereitgestellten Spannung, der Laufzeit und dem Verhältnis von Oberfläche zu Volumen ab. Es gibt verschiedene Arten von Elektrophoresetechniken, die auf dem Typ des verwendeten Biomoleküls basieren. Die erste Art von Elektrophorese, die erfunden wurde, war die Papierelektrophorese, bei der ein Nitrocellulose-Papier als Medium zur Trennung von Biomolekülen verwendet wurde. Das Prinzip der Gelelektrophorese, bei dem zur Trennung von Biomolekülen verschiedene Porengrößen-Gele verwendet wurden, wurde später erfunden. Gelelektrophoresetechnik wurde weiter modifiziert, um die Genauigkeit der Technik zu verbessern, und eine solche Modifikation ist Kapillarelektrophorese. Der Hauptunterschied zwischen Kapillarelektrophorese und Gelelektrophorese besteht darin, dass die Gelelektrophorese in einer vertikalen oder horizontalen Ebene unter Verwendung eines Polymergels mit Standardporengröße durchgeführt wird, während Kapillarelektrophorese in einer Kapillarröhre mit einer Polymerflüssigkeit oder einem Gel durchgeführt wird.

INHALT

1. Übersicht und Tastendifferenz

2. Was ist Gelelektrophorese

3. Was ist Kapillarelektrophorese

4. Ähnlichkeiten zwischen Kapillarelektrophorese und Gelelektrophorese

5. Seite an Seite Vergleich - Kapillarelektrophorese vs. Gelelektrophorese in tafelförmiger Form

6. Zusammenfassung

Was ist Gelelektrophorese?

Gelelektrophorese ist eine Technik, mit der hauptsächlich Nukleinsäuren, Proteine oder Aminosäuren basierend auf ihrer Ladung, Größe und Form getrennt werden. Bei dieser Technik wird als Trennmedium ein physikalisches Gel verwendet, welches eine Polymersubstanz ist. Die am häufigsten verwendeten Gele sind Agarose (zur Nukleinsäure-Trennung) und Polyacrylamid (zur Protein-Trennung). Die Gelelektrophoresevorrichtung enthält die Gelgießschale zur Vorbereitung des Gels, Gießkämme zur Vorbereitung der Wells, Puffertank, Elektroden - positiv (Anode) und negativ (Kathode) sowie die Spannungsversorgungseinheit.Moleküle wie DNA oder RNA, die negativ geladen sind, bewegen sich von der Kathode zur Anode und Moleküle, die positiv geladen sind, bewegen sich umgekehrt. Die Gelpräparation erfolgt entsprechend der Anforderung. Wenn eine hohe Auflösung oder Trennung von Molekülen erforderlich ist, sollte ein Gel mit hoher Konzentration mit einer geringeren Porengröße hergestellt werden. Die auf der Gelmatrix abgetrennten Moleküle werden nach einer Anfärbetechnik beobachtet. Die getrennten Moleküle erscheinen als Banden auf der Gelmatrix.

Gelelektrophorese

Die Gelelektrophorese wird in der molekularen Diagnostik, wie zum Beispiel DNA-Fingerprinting, verwendet, um die Anwesenheit eines bestimmten DNA / RNA-Fragments oder eines Proteins zu bestimmen. Die Gelelektrophorese bestimmt auch die Reinheit der extrahierten Biomolekülprobe. Die Gelelektrophorese wird als ein vorbereitender Schritt für In und Hybridisierung und als Bestätigungsanalyse nach der Sequenzierung durchgeführt.

Was ist Kapillarelektrophorese?

Die Kapillarelektrophorese ist eine Modifikation der Gelelektrophorese, die das gleiche Trennungsprinzip auf der Grundlage der Ladung, der Größe des Moleküls verwendet, aber in einem Kapillarrohr entweder mit einer Gelsubstanz oder einem flüssigen Polymer durchgeführt wird. Kapillaren werden aus geschmolzenem Siliciumdioxid hergestellt, und jedes Kapillarrohr hat einen inneren Durchmesser von 50-100 um und eine Länge von 25-100 cm. Proben werden in das Kapillarröhrchen injiziert, das das Polymermaterial enthält, und werden sehr viel schneller getrennt als die herkömmliche Gelelektrophorese. Das Kapillarsystem ist in einem Isolatormantel gut geschützt, der die Probe vor Verunreinigungen schützt. Kapillaren können mit flüssigen Polymeren wie Hydroxyethylcellulose oder hochauflösenden Gelen, wie Polyacrylamid, gefüllt werden. Kapillarelektrophorese bietet eine höhere Auflösung; daher ist die Trennung genauer. Die Kapillarelektrophorese verwendet ein automatisiertes Detektorsystem mittels spektrophotometrischer Analyse. Dies ist auf das höhere Verhältnis von Oberfläche zu Volumen zurückzuführen.

Abbildung 02: Kapillarelektrophorese

Die Kapillarelektrophorese wird in Situationen wie der Forensik eingesetzt, bei denen eine höhere Genauigkeit erforderlich ist und häufig nicht als kostspielige Technik verwendet wird.

Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Kapillarelektrophorese und Gelelektrophorese?

Die Trennung der Moleküle in beiden Techniken basiert auf der Ladung und Größe des Moleküls.

Beide Techniken können verwendet werden, um sowohl Nukleinsäuren als auch Proteine zu trennen.

Das Probenvolumen der beiden Techniken ist gleich.

Beide Techniken verwenden einen Puffer, um die Trennung zu erleichtern.
Was ist der Unterschied zwischen Kapillarelektrophorese und Gelelektrophorese?
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Kapillarelektrophorese vs. Gelelektrophorese

Die Kapillarelektrophorese ist eine Technik, die Biomoleküle auf einem Kapillarrohr mit einem flüssigen oder gelförmigen Polymermedium trennt.

Gelelektrophorese ist eine Technik, die Biomoleküle auf einer vertikalen oder horizontalen Ebene unter Verwendung eines Polymergel-Mediums trennt.

Trennung
Bei der Kapillarelektrophorese erfolgt die Trennung innerhalb eines Kapillarrohres.	Bei der Gelelektrophorese erfolgt die Trennung auf einer vertikalen oder horizontalen Ebene.
Trennmedium
Flüssige Polymere wie Hydroxyethylcellulose werden in der Kapillarelektrophorese eingesetzt.	Gele, entweder Agarose oder Polyacrylamid, werden als ein Medium in der Gelelektrophorese verwendet.
Cross Linkage
Durch die Kapillarelektrophorese kann eine hohe Auflösung erhalten werden.	Die Auflösung ist in der Gelelektrophorese gering.
Verhältnis von Oberfläche zu Volumen
Das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen ist bei der Kapillarelektrophorese hoch.	Das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen ist bei der Gelelektrophorese gering.
Detektionstechnik
Die Detektion erfolgt durch spektrophotometrische automatisierte Detektoren in der Kapillarelektrophorese.	Färbung und Beobachtung durch UV-Transilluminator werden als Nachweisverfahren in der Gelelektrophorese durchgeführt.
Zusammenfassung - Kapillarelektrophorese vs. Gelelektrophorese
Die molekulare Diagnostik spielt in der wissenschaftlichen Welt eine wichtige Rolle. Die Identifizierung und Reinigung von DNA, RNA und Proteinen sind wichtige Schritte bei der Diagnose. Elektrophorese ist eine Technik, die Biomoleküle sowohl in der Gelelektrophorese als auch in der weit fortgeschrittenen Kapillargelelektrophorese trennt und identifiziert. Gelelektrophorese wird in einer vertikalen oder horizontalen Ebene unter Verwendung eines Polymergels mit Standardporengröße durchgeführt, während Kapillarelektrophorese in einem Kapillarrohr mit einer Polymerflüssigkeit oder einem Gel durchgeführt wird. Dies ist der Unterschied zwischen Kapillarelektrophorese und Gelelektrophorese. Nach Beendigung der Elektrophorese-Technik werden die Biomoleküle weiter verarbeitet, um eine höhere Information über Hybridisierung oder durch Techniken wie Fingerprinting zu erhalten.	PDF-Version der Kapillarelektrophorese im Vergleich zur Gelelektrophorese herunterladen

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Referenzen:

1. Durney, Brandon C., et al. "Kapillarelektrophorese bei DNA: Bestimmung und Nutzung von Sequenz und Struktur zur Weiterentwicklung von Bioanalysen (2009-2014). "Analytische und Bioanalytische Chemie, Springer Berlin Heidelberg, 2015, Hier erhältlich. Zugriff am 28. Aug. 2017.

2. Elektrophorese. "Universität Leicester, 8. Januar 2009, verfügbar hier. Zugriff am 28. August 2017.

3. Gelelektrophorese. "Khan Academy, hier verfügbar. Zugriff auf 28. Aug. 2017.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. "DNA Agarose Gelelektrophorese" Von der Schule für natürliche Ressourcen aus Ann Arbor - DNA-Labor (CC BY 2. 0) über Commons Wikimedia

2. "Capillary Gel Electrophoresis Instrument Schematic" Von Chem4066sp13 - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3. 0) über Commons Wikimedia