Ulemperne ved gelelektroforese

Gelelektroforese er en teknik, hvor biologiske molekyler adskilles fra hinanden og identificeres i biologisk forskning eller medicinsk diagnostik. Siden deres udvikling i 1970'erne har disse teknikker været uvurderlige til at identificere gener (DNA) og genprodukter (RNA og protein) af forskningsinteresse. I de senere år er der opstået nyere teknikker, der giver større specificitet og detaljer om, hvad der sker i levende systemer. Mens disse ikke har fortrængt elektroforeseteknikker, og avancerede manipulationer kan udvide levedygtigheden af ​​teknikken, er det vigtigt at indse, hvad gelelektroforese kan og ikke kan.

Elektroforese er specifik for det væv, du har prøvet. For eksempel, hvis du kører en Southern blot (en type elektroforese) på en kindpind, kigger du på gener fra epitelcellerne i din kind og ingen andre steder i din krop. Til tider kan dette være gavnligt, men forskere er ofte interesserede i mere udbredte effekter.

Teknikker såsom in situ hybridisering (ISH) kan tage en sektion af væv og analysere genekspression ved hvert lille område af denne prøve. Således kan forskere se på hvert hjerneområde i en prøve med ISH, mens elektroforeseteknikker kun kan se på et par områder ad gangen.

Gelelektroforese kan effektivt adskille lignende proteiner med forskellige vægte (dette er en teknik kaldet Western blotting). Det kan adskille dem mere præcist gennem en teknik kendt som 2d elektroforese; dette er almindeligt i proteomics.

Desværre er alle målinger foretaget med denne teknik i bedste fald semi-kvantitative. For at opnå den nøjagtige masse (vægt) af proteiner skal der anvendes massespektroskopi, efter at proteinet er oprenset ved elektroforese. Desuden er sammenligning af de relative mængder af forskellige molekyler afhængig af bånddensiteten (mørke) af forskellige pletter på gelen. Denne metode har en vis grad af fejl, og prøver køres normalt flere gange for at få rene resultater.

Elektroforese er en teknik til at isolere og visuelt identificere forskellige biomolekyler. Dette gøres ved at føre en elektrisk strøm gennem gelen for at adskille ladede molekyler med forskellige vægte. Hvis molekylet, du er interesseret i, ikke er almindeligt nok, vil dets bånd være næsten usynligt og vanskeligt at måle.

DNA og RNA kan amplificeres noget, før der køres elektroforese, men det er ikke praktisk at gøre dette med proteiner. Derfor er der behov for en stor vævsprøve til at køre disse analyser. Dette kan begrænse anvendeligheden af ​​teknikken, især i medicinsk analyse. Det er praktisk talt umuligt at køre elektroforese på prøver fra en enkelt celle; flowcytometri og immunhistokemi anvendes mere almindeligt til at vurdere celle-for-celle-ekspression af proteiner. En teknik kaldet PCR er fremragende til nøjagtigt at måle små mængder RNA.

Elektroforese er fremragende til at adskille og identificere mellemstore til store biomolekyler. Imidlertid er mange af de molekyler, som forskere ønsker at se på, mindre; små hormoner, neurotransmittere og ioner kan ikke måles ved elektroforese. Dette er af to grunde: De reagerer ikke ordentligt med elektroforesepræparatet (normalt en teknik kaldet SDS PAGE), og selvom de gjorde det, er de for små til at adskille ordentligt og vil skynde sig ud af bunden af gelen. Disse molekyler måles i stedet ved teknikker såsom RIAA'er (radioimmunassays) og ELISA'er (enzymbundne immunosorbantassay).

Gelelektroforese har generelt lav kapacitet, hvilket betyder, at den ikke producerer data særlig hurtigt. Kontrastelektroforese, hvor du kan se på en lille håndfuld RNA-molekyler ad gangen med PCR (polymerasekædereaktion), som samtidig kan vurdere tusinder af prøver. Tilsvarende kan flowcytometri tage målinger fra tusinder af individuelle celler og gøre komplekse korrelationer, mens elektroforese ser på celler i massevis og ikke kan gøre så fint diskrimination. PCR og flowcytometri repræsenterer henholdsvis massivt parallelle og serielle processer, og begge overgår langt elektroforeseevnen til at generere forskningsdata.