Điện di là một trong những công cụ được sử dụng nhiều nhất trong sinh học phân tử. Nó được sử dụng để tách axit nucleic. Quá trình điện phân là quá trình axit nucleic được tách ra dựa trên kích thước. Trong điện di, một loại gel được sử dụng. Giếng được làm bằng gel trong đó các mẫu axit nucleic được nạp vào. Dòng điện chạy qua và dựa trên kích thước của axit nucleic di chuyển trong gel. Nó giúp định lượng, phân tách và tinh chế axit nucleic.
Agarose vs Polyacrylamide
Sự khác biệt giữa Agarose và polyacrylamide là agarose được sử dụng để tách các đoạn DNA lớn nhưng gel polyacrylamide được sử dụng để tách các đoạn protein và axit nucleic ngắn hơn. Agarose được đổ theo chiều ngang trong khi polyacrylamide được đổ theo chiều dọc. Agarose có thể được đun nóng và đổ theo chiều ngang nhưng nó rất dễ bị vỡ nên phải xử lý cẩn thận.
Gel agarose được sử dụng phổ biến nhất để chạy điện di. Vì nó giúp phân tách axit nucleic dựa trên kích thước nên nó được sử dụng để xác định mẫu DNA hoặc RNA chưa biết. Ở đây, một bậc thang có kích thước đã biết được sử dụng và dải nucleic chưa biết được so sánh với bậc thang và kích thước được xác định.
Điện di trên gel polyacrylamide được gọi là PAGE. Nó thường được sử dụng để tách các protein dựa trên kích thước của chúng. Phương pháp điện di này hoạt động dựa trên nguyên tắc là mẫu protein tích điện hoặc axit nucleic sẽ di chuyển qua gel khi có điện trường cung cấp. Vì tính linh động của một phân tử sinh học thay đổi tùy thuộc vào kích thước và điện tích. Mẫu được sử dụng phải được xử lý để đạt được điện tích đồng nhất để độ linh động phụ thuộc cơ bản vào kích thước.
Bảng so sánh giữa Agarose và Polyacrylamide
| Các thông số so sánh | Agarose | Polyacrylamide |
| Độc tính | Không độc hại | Hơi độc |
| Kích thước lỗ chân lông | Lỗ chân lông to hơn | Lỗ chân lông nhỏ hơn |
| Sử dụng | Gel agarose chủ yếu được sử dụng để tách DNA và RNA | Gel polyacrylamide được sử dụng để tách protein và định lượng nó |
| Vị trí đổ gel | Vị trí nằm ngang | Vị trí dọc |
| Thuốc nhuộm | Ethidium bromide | Bromophenol xanh lam |
| Tái sử dụng | Agarose có thể được nấu chảy và tái sử dụng | Nó thường không được sử dụng lại |
Agarose là gì?
Agarose là một phân tử sinh học được sử dụng để tạo gel là một ma trận ba chiều với các lỗ và kênh. Ma trận ba chiều được liên kết với nhau bằng các liên kết hydro. Vì có các liên kết hydro nên cấu trúc chất nền có thể bị biến tính dễ dàng bằng cách đun nóng. Các phân tử sinh học của mẫu di chuyển qua các lỗ rỗng.
Nhiệt độ nóng chảy của thạch là 85-95 độ C và nhiệt độ tạo gel là 35-42 độ C. Gel agarose được tạo ra bằng cách trộn agarose với nước và đun chảy. Sau đó, nó được đổ theo chiều ngang trên một khuôn có đặt một chiếc lược. Agarose sau đó nguội đi và tạo thành gel. Chiếc lược để lại một cái giếng trong đó mẫu có thể được nạp vào.
Gel agarose có nồng độ thấp dễ bị vỡ. Vì vậy, nó phải được xử lý cẩn thận. Agarose có thể được sử dụng để tách DNA và RNA. Các lỗ trong gel agarose lớn hơn nhiều để vi khuẩn xâm nhập vào. Agarose là một polyme có nhóm pyruvate và sulfat. Vì những nhóm này mang điện tích âm nên nó gây ra dòng nước ngược hướng với hướng chuyển động của DNA.
Thuốc nhuộm ethidium bromide được sử dụng để nhuộm DNA làm thay đổi kích thước và điện tích của mẫu. Dung dịch đệm được đổ vào thiết bị và dòng điện chạy qua làm cho mẫu di chuyển qua gel agarose và tạo thành các dải.
Polyacrylamide là gì?
Polyacrylamide là một polyme mạch thẳng tổng hợp được tạo thành từ acrylamide và axit acrylic. Polyacrylamide hấp thụ nước tích cực và tạo thành một loại gel mềm. Nó là một trong những loại gel được sử dụng trong điện di. Protein và axit nucleic có thể được định lượng trong gel polyacrylamide dựa trên tính linh động điện di của chúng.
Gel polyacrylamide được tạo ra bằng cách hydrat hóa acrylamide rất tốt vì kích thước lỗ chân lông có thể được điều chỉnh tùy thuộc vào quá trình hydrat hóa. Gel với kích thước lỗ chân lông nhỏ có hiệu quả trong việc kiểm tra các phân tử có kích thước nhỏ hơn. Các phân tử lớn hơn không thể di chuyển qua các lỗ chân lông nhỏ và bị mắc kẹt trong khi các phân tử nhỏ hơn dễ dàng di chuyển qua các lỗ chân lông và tạo thành các dải.
Gel polyacrylamide hầu hết nổi tiếng được sử dụng trong thí nghiệm SDS PAGE. SDS PAGE mở rộng khi điện di trên gel Natri dodecyl sulfat-polyacrylamide. Nó được sử dụng để tách các mẫu protein dựa trên kích thước của chúng. Natri dodecyl sulfat là chất tẩy rửa và nó liên kết với phân tử protein. Khi liên kết với protein, chất tẩy rửa này phá hủy cấu trúc bậc hai và bậc ba của protein và biến nó thành chuỗi polypeptit tuyến tính. Polypeptit mạch thẳng này mang điện tích âm và di chuyển về phía cực dương khi chịu tác động của điện trường. Ở đây quãng đường đi được của phân tử tỉ lệ nghịch với log khối lượng phân tử. Nó cũng được sử dụng để kiểm tra các mẫu axit nucleic có trọng lượng phân tử thấp.
Sự khác biệt chính giữa Agarose và Polyacrylamide
Sự kết luận
Agarose và polyacrylamide là hai polyme khác nhau. Chúng khác nhau về mặt hóa học. Mặc dù cả hai đều được sử dụng cho điện di nhưng chúng được sử dụng cho hai mục đích khác nhau. Agarose có lỗ xốp lớn hơn và được sử dụng để phân tách các phân tử axit Nucleic lớn hơn như DNA và RNA. Mặt khác, polyacrylamide có lỗ xốp nhỏ hơn và được sử dụng để phân tách và định lượng các protein có trọng lượng phân tử nhỏ hơn.
Cả hai hợp chất này đều phục vụ các mục đích khác nhau và rất hữu ích trong sinh học phân tử. Bên cạnh sinh học phân tử, chúng còn được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác. Vì những loại gel này giúp định lượng axit nucleic và protein nên chúng có ứng dụng trong y học và khoa học pháp y.
