გელის ელექტროფორეზის უარყოფითი მხარეები

გელის ელექტროფორეზი არის ტექნიკა, როდესაც ბიოლოგიური მოლეკულები ერთმანეთისგან გამოყოფილია და იდენტიფიცირებულია ბიოლოგიურ კვლევებში ან სამედიცინო დიაგნოზში. 1970-იანი წლებიდან მათი განვითარების შემდეგ, ეს ტექნიკა ფასდაუდებელი იყო კვლევებისთვის საინტერესო გენების (დნმ) და გენური პროდუქტების (RNA და ცილა) იდენტიფიკაციისთვის. ბოლო წლების განმავლობაში გაჩნდა უფრო ახალი ტექნიკა, რომელიც უფრო მეტ სპეციფიკასა და დეტალებს იძლევა იმის შესახებ, თუ რა ხდება ცოცხალ სისტემებში. მართალია, ეს არ შეცვლის ელექტროფორეზის ტექნიკას და მოწინავე მანიპულაციებს შეუძლია გააფართოოს ტექნიკის სიცოცხლისუნარიანობა, მნიშვნელოვანია გააცნობიეროს, რისი გაკეთება შეუძლია და რა არ შეუძლია გელის ელექტროფორეზს.

ელექტროფორეზი სპეციფიკურია ნებისმიერი ქსოვილისგან, რომელიც თქვენ აიღეთ. მაგალითად, თუ Southern blot (ელექტროფორეზის ტიპი) ატარეთ ლოყაზე, თქვენ ათვალიერებთ თქვენს ლოყის ეპითელური უჯრედების გენებს და თქვენი სხეულის სხვაგან. ზოგჯერ ეს შეიძლება სასარგებლო იყოს, მაგრამ მკვლევარებს ხშირად აინტერესებთ უფრო ფართო შედეგები.

ისეთ ტექნიკას, როგორიცაა in situ ჰიბრიდიზაცია (ISH) შეუძლია მიიღოს ქსოვილის მონაკვეთი და გააანალიზოს გენების გამოხატვა ამ ნიმუშის თითოეულ მცირე არეზე. ამრიგად, მკვლევარებს შეუძლიათ ISH– ით შეხედონ ტვინის ყველა უბანს, ხოლო ელექტროფორეზის ტექნიკას შეუძლია ერთდროულად მხოლოდ რამდენიმე უბნის დათვალიერება.

გელის ელექტროფორეზს შეუძლია ეფექტურად გამოყოს მსგავსი ცილები სხვადასხვა წონით (ეს არის ტექნიკა, რომელსაც უწოდებენ Western blotting). მას შეუძლია უფრო ზუსტად გამოყოს ისინი ტექნიკის საშუალებით, რომელიც ცნობილია როგორც 2d ელექტროფორეზი; ეს პროტეომიკაში არის გავრცელებული.

სამწუხაროდ, ამ ტექნიკისგან გაკეთებული ყველა შეფასება საუკეთესო შემთხვევაში ნახევრად რაოდენობრივია. ცილების ზუსტი მასის (წონის) მისაღებად, მასის სპექტროსკოპია უნდა იქნას გამოყენებული მას შემდეგ, რაც ცილა გაწმენდილი იქნება ელექტროფორეზით. გარდა ამისა, სხვადასხვა მოლეკულების შედარებითი რაოდენობების შედარება დამოკიდებულია გელის სხვადასხვა ლაქების ზოლის სიმკვრივეზე (სიბნელეზე). ამ მეთოდს აქვს გარკვეული შეცდომის ხარისხი და ჩვეულებრივ ნიმუშებს მრავალჯერ აწარმოებენ სუფთა შედეგების მისაღებად.

ელექტროფორეზი არის სხვადასხვა ბიომოლეკულების იზოლირებისა და ვიზუალური იდენტიფიკაციის ტექნიკა. ეს ხდება გელის მეშვეობით ელექტრული დენის გავლით, სხვადასხვა წონის დამუხტული მოლეკულების გამოსაყოფად. თუ თქვენ მიერ დაინტერესებული მოლეკულა საკმარისად საერთო არ არის, მისი ზოლი ფაქტობრივად უხილავი და გაზომვა რთული იქნება.

ელექტრონორეზის დაწყებამდე გარკვეულწილად შესაძლებელია დნმ და რნმ-ის გამრავლება, მაგრამ ცილების გაკეთება პრაქტიკული არ არის. ამიტომ ამ ანალიზების გასაკეთებლად საჭიროა ქსოვილის დიდი ნიმუში. ამან შეიძლება შეზღუდა ტექნიკის სარგებლობა, განსაკუთრებით სამედიცინო ანალიზში. პრაქტიკულად შეუძლებელია ელექტროფორეზის გატარება ერთი უჯრედის ნიმუშებზე; ნაკადის ციტომეტრია და იმუნოჰისტოქიმია უფრო ხშირად გამოიყენება ცილების უჯრედ-უჯრედის გამოხატვის შესაფასებლად. ტექნიკა, სახელწოდებით PCR, შესანიშნავია RNA მცირე რაოდენობით ზუსტად გაზომვის დროს.

ელექტროფორეზი შესანიშნავია საშუალო და დიდი ზომის ბიომოლეკულების გამოყოფისა და იდენტიფიკაციის დროს. ამასთან, ბევრი მოლეკულა, რომელთა ნახვასაც მკვლევარები სურთ, უფრო მცირეა; მცირე ჰორმონების, ნეიროტრანსმიტერებისა და იონების გაზომვა შეუძლებელია ელექტროფორეზით. ეს ორი მიზეზის გამო: ისინი სათანადოდ არ რეაგირებენ ელექტროფორეზის პრეპარატთან (ჩვეულებრივ ტექნიკასთან) ეწოდება SDS PAGE) და მაშინაც კი, თუ ისინი ასე იქნებიან, ისინი ძალიან მცირეა, რომ სწორად გამოყოფონ და ფსკერზე გამოიქცევიან გელი. ამის ნაცვლად, ეს მოლეკულები იზომება ისეთი ტექნიკით, როგორიცაა RIAA (რადიოიმუნოლოგიური ანალიზი) და ELISA (ფერმენტთან დაკავშირებული იმუნოსორბანტული ანალიზი).

გელის ელექტროფორეზი ზოგადად დაბალი გამტარუნარიანობაა, რაც იმას ნიშნავს, რომ ის მონაცემებს განსაკუთრებით სწრაფად არ აწარმოებს. კონტრასტული ელექტროფორეზი, სადაც შეგიძლიათ ერთდროულად დაათვალიეროთ რამოდენიმე რნმ მოლეკულა PCR- ით (პოლიმერაზული ჯაჭვური რეაქცია), რომელსაც ერთდროულად შეუძლია ათასობით ნიმუშის შეფასება. ანალოგიურად, დინების ციტომეტრიას შეუძლია გაზომოს ათასობით ინდივიდუალური უჯრედიდან და გახადოს რთული კორელაციები, ხოლო ელექტროფორეზი მასიურად ათვალიერებს უჯრედებს და ასეთ ჯარიმას ვერ აკეთებს დისკრიმინაციები. PCR და ნაკადის ციტომეტრია წარმოადგენს მასიურად პარალელურ და სერიულ პროცესებს, შესაბამისად, ორივე აჭარბებს ელექტროფორეზის შესაძლებლობებს კვლევის მონაცემების წარმოქმნისთვის.