Elektroforesis gel adalah teknik di mana molekul biologis dipisahkan satu sama lain dan diidentifikasi dalam penelitian biologis atau diagnosa medis. Sejak dikembangkan pada tahun 1970-an, teknik ini sangat berharga dalam mengidentifikasi gen (DNA) dan produk gen (RNA dan protein) yang diminati penelitian. Dalam beberapa tahun terakhir, teknik baru telah muncul yang memberikan kekhususan dan detail yang lebih besar tentang apa yang terjadi dalam sistem kehidupan. Meskipun ini belum menggantikan teknik elektroforesis, dan manipulasi lanjutan dapat memperluas kelayakan teknik, penting untuk menyadari apa yang dapat dan tidak dapat dilakukan oleh elektroforesis gel.
Elektroforesis Memiliki Analisis Sampel Terbatas
Elektroforesis khusus untuk jaringan apa pun yang Anda sampel. Misalnya, jika Anda menjalankan Southern blot (sejenis elektroforesis) pada usap pipi, Anda melihat gen dari sel epitel pipi Anda dan tidak di tempat lain di tubuh Anda. Kadang-kadang, ini bisa bermanfaat, tetapi para peneliti sering tertarik pada efek yang lebih luas.
Teknik seperti hibridisasi in situ (ISH) dapat mengambil bagian jaringan dan menganalisis ekspresi gen di setiap area kecil sampel itu. Dengan demikian, peneliti dapat melihat setiap area otak dalam sampel dengan ISH, sedangkan teknik elektroforesis hanya dapat melihat beberapa area dalam satu waktu.
Pengukuran Elektroforesis Tidak Tepat
Elektroforesis gel dapat secara efektif memisahkan protein serupa dengan bobot yang berbeda (ini adalah teknik yang disebut Western blotting). Itu dapat memisahkan mereka lebih tepat melalui teknik yang dikenal sebagai elektroforesis 2d; ini umum dalam proteomik.
Sayangnya, semua pengukuran yang dibuat dari teknik ini paling baik semi-kuantitatif. Untuk mendapatkan massa (berat) protein yang tepat, spektroskopi massa harus digunakan setelah protein dimurnikan dengan elektroforesis. Selanjutnya, membandingkan jumlah relatif dari molekul yang berbeda bergantung pada kerapatan pita (kegelapan) dari bintik-bintik yang berbeda pada gel. Metode ini memiliki beberapa tingkat kesalahan, dan sampel biasanya dijalankan beberapa kali untuk mendapatkan hasil yang bersih.
Diperlukan Sampel Awal yang Besar
Elektroforesis adalah teknik mengisolasi dan mengidentifikasi secara visual berbagai biomolekul. Hal ini dilakukan dengan melewatkan arus listrik melalui gel untuk memisahkan molekul bermuatan dengan berat yang berbeda. Jika molekul yang Anda minati tidak cukup umum, pitanya hampir tidak terlihat dan sulit diukur.
DNA dan RNA dapat diamplifikasi sebelum menjalankan elektroforesis, tetapi tidak praktis untuk melakukannya dengan protein. Oleh karena itu, sampel jaringan yang besar diperlukan untuk menjalankan tes ini. Hal ini dapat membatasi kegunaan teknik ini, terutama dalam analisis medis. Hampir tidak mungkin untuk menjalankan elektroforesis pada sampel dari satu sel; flow cytometry dan imunohistokimia lebih umum digunakan untuk menilai ekspresi protein sel demi sel. Teknik yang disebut PCR sangat baik dalam mengukur sejumlah kecil RNA dengan tepat.
Hanya Molekul Tertentu yang Dapat Divisualisasikan
Elektroforesis sangat baik dalam memisahkan dan mengidentifikasi biomolekul berukuran sedang hingga besar. Namun, banyak molekul yang ingin dilihat peneliti lebih kecil; hormon kecil, neurotransmiter, dan ion tidak dapat diukur dengan elektroforesis. Ini karena dua alasan: mereka tidak bereaksi dengan benar dengan persiapan elektroforesis (biasanya teknik disebut SDS PAGE) dan, meskipun demikian, mereka terlalu kecil untuk dipisahkan dengan benar dan akan keluar dari bagian bawah gelnya. Molekul-molekul ini malah diukur dengan teknik seperti RIAAs (radio immunoassays) dan ELISAs (enzyme-linked immunosorbant assay).
Elektroforesis adalah Throughput Rendah
Elektroforesis gel umumnya memiliki throughput yang rendah, artinya tidak menghasilkan data dengan sangat cepat. Elektroforesis kontras, di mana Anda dapat melihat segelintir kecil molekul RNA sekaligus, dengan PCR (reaksi berantai polimerase), yang secara bersamaan dapat menilai ribuan sampel. Demikian pula, flow cytometry dapat melakukan pengukuran dari ribuan sel individu dan membuat kompleks korelasi, sementara elektroforesis melihat sel secara massal dan tidak dapat membuatnya begitu halus diskriminasi. PCR dan flow cytometry masing-masing mewakili proses paralel dan serial besar-besaran, dan keduanya jauh melampaui kemampuan elektroforesis untuk menghasilkan data penelitian.