ゲル電気泳動のデメリット

ゲル電気泳動は、生体分子を互いに分離し、生物学的研究または医療診断で識別する技術です。 1970年代に開発されて以来、これらの技術は、研究対象の遺伝子(DNA)および遺伝子産物(RNAおよびタンパク質)を特定する上で非常に貴重です。 近年、生体システムで何が起こっているかについて、より具体的で詳細な情報を提供する新しい技術が登場しています。 これらは電気泳動技術に取って代わるものではなく、高度な操作によって技術の実行可能性を拡大することができますが、ゲル電気泳動でできることとできないことを理解することが重要です。

電気泳動のサンプル分析は限られています

電気泳動は、サンプリングした組織に固有のものです。 たとえば、頬の綿棒でサザンブロット(電気泳動の一種)を実行する場合、頬の上皮細胞からの遺伝子を見ているだけで、体の他の場所にはありません。 時にはこれが有益な場合もありますが、研究者はより広範な効果に関心を持っていることがよくあります。

インサイチュハイブリダイゼーション(ISH)などの技術は、組織の一部を採取し、そのサンプルの各小さな領域での遺伝子発現を分析することができます。 したがって、研究者はISHを使用してサンプル内のすべての脳領域を調べることができますが、電気泳動技術は一度にいくつかの領域しか見ることができません。

電気泳動測定は正確ではありません

ゲル電気泳動は、異なる重量の類似したタンパク質を効果的に分離できます(これはウエスタンブロッティングと呼ばれる手法です)。 2次元電気泳動として知られる技術により、それらをより正確に分離することができます。 これはプロテオミクスでは一般的です。

残念ながら、この手法で行われたすべての測定は、せいぜい半定量的です。 タンパク質の正確な質量(重量)を取得するには、タンパク質を電気泳動で精製した後に質量分析を使用する必要があります。 さらに、異なる分子の相対量を比較することは、ゲル上の異なるスポットのバンド密度(暗さ)に依存します。 この方法にはある程度の誤差があり、通常、サンプルは複数回実行されてクリーンな結果が得られます。

実質的な開始サンプルが必要です

電気泳動は、さまざまな生体分子を分離して視覚的に識別する技術です。 これは、異なる重量の荷電分子を分離するためにゲルに電流を流すことによって行われます。 興味のある分子が十分に一般的でない場合、そのバンドは事実上見えなくなり、測定が困難になります。

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DNAとRNAは電気泳動を実行する前にいくらか増幅することができますが、タンパク質でこれを行うことは実用的ではありません。 したがって、これらのアッセイを実行するには、大きな組織サンプルが必要です。 これは、特に医学的分析において、技術の有用性を制限する可能性があります。 単一のセルからのサンプルで電気泳動を実行することは事実上不可能です。 フローサイトメトリーと免疫組織化学は、タンパク質の細胞ごとの発現を評価するためにより一般的に使用されます。 PCRと呼ばれる技術は、少量のRNAを正確に測定するのに優れています。

特定の分子のみを視覚化できます

電気泳動は、中型から大型の生体分子の分離と識別に優れています。 ただし、研究者が調べたい分子の多くは小さいです。 小さなホルモン、神経伝達物質、およびイオンは、電気泳動では測定できません。 これには2つの理由があります:それらは電気泳動調製物と適切に反応しません(通常は技術 SDS PAGEと呼ばれます)、たとえそうだったとしても、それらは小さすぎて適切に分離できず、 ゲル。 代わりに、これらの分子は、RIAA(ラジオイムノアッセイ)やELISA(酵素結合免疫吸着アッセイ)などの手法で測定されます。

電気泳動は低スループットです

ゲル電気泳動は一般的にスループットが低く、データを特に迅速に生成しないことを意味します。 一度に少数のRNA分子を見ることができるコントラスト電気泳動と、数千のサンプルを同時に評価できるPCR(ポリメラーゼ連鎖反応)。 同様に、フローサイトメトリーは何千もの個々の細胞から測定を行い、複雑にすることができます 電気泳動は細胞をまとめて観察し、そのような細かさを作ることはできませんが、相関関係 差別。 PCRとフローサイトメトリーは、それぞれ超並列プロセスと連続プロセスを表しており、どちらも電気泳動の能力をはるかに上回り、研究データを生成します。

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