Jel elektroforezi, biyolojik moleküllerin birbirinden ayrıldığı ve biyolojik araştırmalarda veya tıbbi teşhislerde tanımlandığı bir tekniktir. 1970'lerdeki gelişmelerinden bu yana, bu teknikler, araştırma konusu olan genleri (DNA) ve gen ürünlerini (RNA ve protein) tanımlamada çok değerli olmuştur. Son yıllarda, canlı sistemlerde neler olduğu hakkında daha fazla özgünlük ve ayrıntı veren daha yeni teknikler ortaya çıktı. Bunlar elektroforez tekniklerinin yerini almamış ve ileri düzey manipülasyonlar tekniğin uygulanabilirliğini genişletebilse de, jel elektroforezinin neler yapabileceğini ve yapamayacağını anlamak önemlidir.
Elektroforez Sınırlı Örnek Analizine Sahiptir
Elektroforez, örneklediğiniz dokuya özeldir. Örneğin, yanak sürüntüsüne Southern blot (bir tür elektroforez) uygularsanız, yanağınızdaki epitel hücrelerinden gelen genlere bakıyorsunuz ve vücudunuzda başka hiçbir yer yok. Bazen bu faydalı olabilir, ancak araştırmacılar sıklıkla daha yaygın etkilerle ilgilenirler.
Yerinde hibridizasyon (ISH) gibi teknikler, bir doku kesiti alabilir ve bu örneğin her küçük alanında gen ekspresyonunu analiz edebilir. Böylece, araştırmacılar ISH ile bir numunedeki her beyin bölgesine bakabilirken, elektroforez teknikleri aynı anda sadece birkaç alana bakabilir.
Elektroforez Ölçümleri Kesin Değil
Jel elektroforezi, farklı ağırlıklara sahip benzer proteinleri etkili bir şekilde ayırabilir (bu, Western blotlama adı verilen bir tekniktir). 2d elektroforez olarak bilinen bir teknikle onları daha kesin olarak ayırabilir; bu proteomikte yaygındır.
Ne yazık ki, bu teknikle yapılan tüm ölçümler en iyi ihtimalle yarı niceldir. Proteinlerin kesin kütlesini (ağırlığını) elde etmek için, protein elektroforez ile saflaştırıldıktan sonra kütle spektroskopisi kullanılmalıdır. Ayrıca, farklı moleküllerin nispi miktarlarının karşılaştırılması, jel üzerindeki farklı noktaların bant yoğunluğuna (karanlık) bağlıdır. Bu yöntemin bir dereceye kadar hatası vardır ve numuneler genellikle temiz sonuçlar elde etmek için birden çok kez çalıştırılır.
Önemli Başlangıç Örneği Gerekli
Elektroforez, farklı biyomolekülleri izole etme ve görsel olarak tanımlama tekniğidir. Bu, farklı ağırlıklardaki yüklü molekülleri ayırmak için jelden bir elektrik akımı geçirilerek yapılır. İlgilendiğiniz molekül yeterince yaygın değilse, bandı neredeyse görünmez olacak ve ölçülmesi zor olacaktır.
DNA ve RNA, elektroforezi çalıştırmadan önce bir miktar amplifiye edilebilir, ancak bunu proteinlerle yapmak pratik değildir. Bu nedenle, bu tahlilleri çalıştırmak için büyük bir doku örneğine ihtiyaç vardır. Bu, özellikle tıbbi analizde tekniğin kullanışlılığını sınırlayabilir. Tek bir hücreden alınan numuneler üzerinde elektroforez uygulamak neredeyse imkansızdır; akış sitometrisi ve immünohistokimya, proteinlerin hücre hücre ekspresyonunu değerlendirmek için daha yaygın olarak kullanılır. PCR adı verilen bir teknik, küçük miktarlardaki RNA'yı tam olarak ölçmekte mükemmeldir.
Sadece Belirli Moleküller Görselleştirilebilir
Elektroforez, orta ila büyük boyutlu biyomoleküllerin ayrılması ve tanımlanmasında mükemmeldir. Ancak, araştırmacıların incelemek istediği moleküllerin çoğu daha küçüktür; küçük hormonlar, nörotransmitterler ve iyonlar elektroforez ile ölçülemez. Bunun iki nedeni vardır: elektroforez hazırlığıyla (genellikle SDS PAGE olarak adlandırılır) ve yapsalar bile, düzgün bir şekilde ayrılmak için çok küçüktürler ve alttan dışarı fırlarlardı. jel. Bu moleküller, bunun yerine, RIAA'lar (radyo immünoanalizleri) ve ELISA'lar (enzim bağlantılı immünosorban tahlili) gibi tekniklerle ölçülür.
Elektroforez Düşük Verimlidir
Jel elektroforezi genellikle düşük verimdir, yani özellikle hızlı veri üretmez. Binlerce örneği aynı anda değerlendirebilen PCR (polimeraz zincir reaksiyonu) ile aynı anda küçük bir avuç RNA molekülüne bakabileceğiniz kontrast elektroforezi. Benzer şekilde, akış sitometrisi binlerce ayrı hücreden ölçüm alabilir ve karmaşık hale getirebilir. korelasyonlar, elektroforez hücrelere topluca bakar ve bu kadar ince yapamaz ayrımcılıklar. PCR ve akış sitometrisi, sırasıyla büyük ölçüde paralel ve seri süreçleri temsil eder ve her ikisi de elektroforezin araştırma verileri üretme yeteneklerini çok geride bırakır.