जेल वैद्युतकणसंचलन एक ऐसी तकनीक है जहां जैविक अणुओं को एक दूसरे से अलग किया जाता है और जैविक अनुसंधान या चिकित्सा निदान में पहचाना जाता है। 1970 के दशक में उनके विकास के बाद से, ये तकनीक अनुसंधान रुचि के जीन (डीएनए) और जीन उत्पादों (आरएनए और प्रोटीन) की पहचान करने में अमूल्य रही हैं। हाल के वर्षों में, नई तकनीकें सामने आई हैं जो जीवित प्रणालियों में क्या हो रहा है, इसके बारे में अधिक विशिष्टता और विवरण देती हैं। हालांकि इन ने वैद्युतकणसंचलन तकनीकों को प्रतिस्थापित नहीं किया है, और उन्नत जोड़तोड़ तकनीक की व्यवहार्यता का विस्तार कर सकते हैं, यह समझना महत्वपूर्ण है कि जेल वैद्युतकणसंचलन क्या कर सकता है और क्या नहीं।
वैद्युतकणसंचलन में सीमित नमूना विश्लेषण है
वैद्युतकणसंचलन आपके द्वारा नमूना किए गए किसी भी ऊतक के लिए विशिष्ट है। उदाहरण के लिए, यदि आप चीक स्वैब पर एक दक्षिणी धब्बा (एक प्रकार का वैद्युतकणसंचलन) चलाते हैं, तो आप अपने गाल की उपकला कोशिकाओं से जीन देख रहे हैं और आपके शरीर में कहीं और नहीं। कभी-कभी, यह फायदेमंद हो सकता है, लेकिन शोधकर्ता अक्सर अधिक व्यापक प्रभावों में रुचि रखते हैं।
स्वस्थानी संकरण (आईएसएच) जैसी तकनीकें ऊतक का एक भाग ले सकती हैं और उस नमूने के प्रत्येक छोटे क्षेत्र में जीन अभिव्यक्ति का विश्लेषण कर सकती हैं। इस प्रकार, शोधकर्ता प्रत्येक मस्तिष्क क्षेत्र को ISH के साथ एक नमूने में देख सकते हैं, जबकि वैद्युतकणसंचलन तकनीक एक समय में केवल कुछ क्षेत्रों को ही देख सकती है।
वैद्युतकणसंचलन माप सटीक नहीं हैं
जेल वैद्युतकणसंचलन समान प्रोटीन को विभिन्न भारों के साथ प्रभावी ढंग से अलग कर सकता है (यह एक तकनीक है जिसे पश्चिमी सोख्ता कहा जाता है)। यह 2d वैद्युतकणसंचलन नामक तकनीक के माध्यम से उन्हें अधिक सटीक रूप से अलग कर सकता है; यह प्रोटिओमिक्स में आम है।
दुर्भाग्य से, इस तकनीक से किए गए सभी माप अर्ध-मात्रात्मक हैं। प्रोटीन का सटीक द्रव्यमान (वजन) प्राप्त करने के लिए, वैद्युतकणसंचलन द्वारा प्रोटीन को शुद्ध करने के बाद मास स्पेक्ट्रोस्कोपी को नियोजित किया जाना चाहिए। इसके अलावा, विभिन्न अणुओं की सापेक्ष मात्रा की तुलना जेल पर विभिन्न स्थानों के बैंड घनत्व (अंधेरे) पर निर्भर करती है। इस पद्धति में कुछ हद तक त्रुटि है, और स्वच्छ परिणाम प्राप्त करने के लिए नमूने आमतौर पर कई बार चलाए जाते हैं।
पर्याप्त प्रारंभिक नमूना आवश्यक है
वैद्युतकणसंचलन विभिन्न जैव-अणुओं को अलग करने और नेत्रहीन पहचानने की एक तकनीक है। यह विभिन्न भारों के आवेशित अणुओं को अलग करने के लिए जेल के माध्यम से विद्युत प्रवाह को पारित करके किया जाता है। यदि आप जिस अणु में रुचि रखते हैं वह पर्याप्त रूप से सामान्य नहीं है, तो इसका बैंड लगभग अदृश्य और मापने में मुश्किल होगा।
वैद्युतकणसंचलन चलाने से पहले डीएनए और आरएनए को कुछ हद तक बढ़ाया जा सकता है, लेकिन प्रोटीन के साथ ऐसा करना व्यावहारिक नहीं है। इसलिए, इन परखों को चलाने के लिए एक बड़े ऊतक के नमूने की आवश्यकता होती है। यह तकनीक की उपयोगिता को सीमित कर सकता है, विशेष रूप से चिकित्सा विश्लेषण में। एकल कोशिका से नमूनों पर वैद्युतकणसंचलन चलाना लगभग असंभव है; फ्लो साइटोमेट्री और इम्यूनोहिस्टोकेमिस्ट्री का उपयोग आमतौर पर प्रोटीन की कोशिका-दर-कोशिका अभिव्यक्ति का आकलन करने के लिए किया जाता है। पीसीआर नामक एक तकनीक आरएनए की छोटी मात्रा को ठीक से मापने में उत्कृष्ट है।
केवल कुछ अणुओं की कल्पना की जा सकती है
वैद्युतकणसंचलन मध्यम से बड़े आकार के जैव-अणुओं को अलग करने और पहचानने में उत्कृष्ट है। हालांकि, कई अणु जिन्हें शोधकर्ता देखना चाहते हैं वे छोटे हैं; छोटे हार्मोन, न्यूरोट्रांसमीटर और आयनों को वैद्युतकणसंचलन द्वारा नहीं मापा जा सकता है। यह दो कारणों से है: वे वैद्युतकणसंचलन तैयारी (आमतौर पर एक तकनीक) के साथ ठीक से प्रतिक्रिया नहीं करते हैं एसडीएस पेज कहा जाता है) और, अगर उन्होंने किया भी, तो वे ठीक से अलग होने के लिए बहुत छोटे हैं और नीचे से बाहर निकलेंगे जेल। इसके बजाय इन अणुओं को RIAAs (रेडियो इम्युनोसे) और ELISAs (एंजाइम-लिंक्ड इम्युनोसॉरबेंट परख) जैसी तकनीकों द्वारा मापा जाता है।
वैद्युतकणसंचलन कम थ्रूपुट है
जेल वैद्युतकणसंचलन आमतौर पर कम थ्रूपुट होता है, जिसका अर्थ है कि यह विशेष रूप से तेजी से डेटा का उत्पादन नहीं करता है। कंट्रास्ट वैद्युतकणसंचलन, जहां आप पीसीआर (पोलीमरेज़ चेन रिएक्शन) के साथ एक बार में मुट्ठी भर आरएनए अणुओं को देख सकते हैं, जो एक साथ हजारों नमूनों का आकलन कर सकते हैं। इसी तरह, फ्लो साइटोमेट्री हजारों व्यक्तिगत कोशिकाओं से माप ले सकती है और जटिल बना सकती है सहसंबंध, जबकि वैद्युतकणसंचलन कोशिकाओं को सामूहिक रूप से देखता है और ऐसा ठीक नहीं कर सकता है भेदभाव पीसीआर और फ्लो साइटोमेट्री क्रमशः बड़े पैमाने पर समानांतर और धारावाहिक प्रक्रियाओं का प्रतिनिधित्व करते हैं, और दोनों अनुसंधान डेटा उत्पन्न करने के लिए वैद्युतकणसंचलन की क्षमताओं से बहुत आगे निकल जाते हैं।