Nackdelarna med gelelektrofores

Gelelektrofores är en teknik där biologiska molekyler separeras från varandra och identifieras i biologisk forskning eller medicinsk diagnostik. Sedan deras utveckling på 1970-talet har dessa tekniker varit ovärderliga för att identifiera gener (DNA) och genprodukter (RNA och protein) av forskningsintresse. Under senare år har nyare tekniker dykt upp som ger större specificitet och detaljer om vad som händer i levande system. Även om dessa inte har ersatt elektroforestekniker, och avancerade manipulationer kan utöka teknikens livskraft, är det viktigt att inse vad gelelektrofores kan och inte kan göra.

Elektrofores är specifik för vilken vävnad du har samplat. Till exempel, om du kör en Southern blot (en typ av elektrofores) på en kindpinne, tittar du på gener från kindens epitelceller och ingen annanstans i din kropp. Ibland kan detta vara fördelaktigt, men forskare är ofta intresserade av mer utbredda effekter.

Teknik som in situ hybridisering (ISH) kan ta en sektion av vävnad och analysera genuttryck vid varje litet område i provet. Således kan forskare titta på varje hjärnområde i ett prov med ISH, medan elektroforestekniker bara kan titta på några få områden åt gången.

Gelelektrofores kan effektivt separera liknande proteiner med olika vikter (detta är en teknik som kallas Western blotting). Det kan separera dem mer exakt genom en teknik som kallas 2d elektrofores; detta är vanligt i proteomik.

Tyvärr är alla mätningar gjorda med denna teknik i bästa fall halvkvantitativa. För att erhålla den exakta massan (vikt) av proteiner måste masspektroskopi användas efter att proteinet har renats genom elektrofores. Vidare är jämförelse av de relativa mängderna av olika molekyler beroende av banddensiteten (mörker) hos olika fläckar på gelén. Den här metoden har en viss grad av fel och prover körs vanligtvis flera gånger för att få rena resultat.

Elektrofores är en teknik för att isolera och visuellt identifiera olika biomolekyler. Detta görs genom att leda en elektrisk ström genom gelén för att separera laddade molekyler med olika vikter. Om molekylen du är intresserad av inte är tillräckligt vanlig kommer dess band att vara praktiskt taget osynligt och svårt att mäta.

DNA och RNA kan förstärkas något innan elektrofores körs, men det är inte praktiskt att göra detta med proteiner. Därför behövs ett stort vävnadsprov för att köra dessa analyser. Detta kan begränsa teknikens användbarhet, särskilt i medicinsk analys. Det är praktiskt taget omöjligt att köra elektrofores på prover från en enda cell; flödescytometri och immunhistokemi används oftare för att bedöma cell-för-cell-expression av proteiner. En teknik som kallas PCR är utmärkt för att exakt mäta små mängder RNA.

Elektrofores är utmärkt för att separera och identifiera medelstora till stora biomolekyler. Många av de molekyler som forskare vill titta på är dock mindre; små hormoner, neurotransmittorer och joner kan inte mätas med elektrofores. Detta beror på två skäl: de reagerar inte ordentligt med elektroforespreparatet (vanligtvis en teknik kallas SDS PAGE) och även om de gjorde det är de för små för att kunna separeras ordentligt och skulle rusa ut på botten av gelén. Dessa molekyler mäts istället med tekniker såsom RIAA (radioimmunanalys) och ELISA (enzymbunden immunosorbantanalys).

Gelelektrofores har generellt låg genomströmning, vilket innebär att den inte producerar data särskilt snabbt. Kontrastelektrofores, där du kan titta på en liten handfull RNA-molekyler i taget, med PCR (polymeraskedjereaktion), som samtidigt kan bedöma tusentals prover. På samma sätt kan flödescytometri ta mätningar från tusentals enskilda celler och göra komplexa korrelationer, medan elektrofores tittar på celler i massor och inte kan bli så bra diskriminering. PCR och flödescytometri representerar massivt parallella respektive seriella processer, och båda överträffar förmågan hos elektrofores att generera forskningsdata.