Gelová elektroforéza je technika používaná k separaci směsí, například DNA a proteinů. Separace je založena na tom, jak kladně nebo záporně je molekula nabitá a jaká je její velikost. Gelová elektroforéza používá gel (jako je želatina), přes který se přenáší elektrické pole.
Slovo elektroforéza pochází ze slov -elektro, protože se používá elektrické pole, a -foréza, což znamená pohyb.
Gel je tvořen velkými a rozvětvenými molekulami, které se nazývají polymery. Množství větví v gelu určuje, jak snadno se molekuly mohou protlačit v závislosti na jejich velikosti.
Pokud je zde hodně větví, malé molekuly jimi procházejí snadno, zatímco velké molekuly jimi procházejí pomalu nebo vůbec. Pokud je větví málo, mohou velké i malé molekuly procházet snadněji.
Pokud má velká molekula velký náboj, je její přitažlivost k opačnému náboji také velká. Protože je však molekula velká, bude mít problém projít hustým gelem. Při gelové elektroforéze se velké molekuly budou pohybovat pomaleji.
Malá nabitá molekula se v gelu pohybuje snadněji. Kratší molekuly se pohybují rychleji a dále než delší, protože kratší molekuly se snadněji dostanou přes póry gelu. Tento jev se nazývá sítování.
Pokud molekula nemá žádný náboj, nepohybuje se.
Po spuštění gelu elektrickým polem se můžete podívat, kam se molekuly přesunuly. Za tímto účelem lze na gel nanést různá barviva: díky tomu je možné molekuly vidět. Díky barvivu se místa, kam se molekuly přesunuly, zobrazí jako barevné proužky. Barviva, která se používají k pozorování proteinů, jako je například Coomassieho modř, lze často vidět lidským okem při běžném světle. Barviva, která se používají k prohlížení DNA, jako je ethidium bromid a GelGreen, lze vidět pouze pomocí ultrafialové lampy.
Gelová elektroforéza je nejčastěji používanou technikou pro studium DNA. DNA je velmi velká molekula, která obsahuje genetickou informaci. DNA lze rozdělit na menší kousky různých velikostí a tyto kousky se pak oddělují pomocí gelové elektroforézy. DNA má vždy záporný náboj a pohybuje se směrem k anodě.
Bílkoviny jsou velké a složité molekuly složené z aminokyselin. Proteiny lze studovat pomocí gelové elektroforézy dvěma způsoby. Jedním způsobem je vzít směs proteinů a oddělit je v gelu. Druhým způsobem je rozdělit jednu bílkovinu na menší části. Tyto menší kousky pak lze v gelu oddělit. Proteiny mohou být kladně nebo záporně nabité. Chcete-li oddělit bílkoviny pouze podle velikosti, lze směsi bílkovin před vložením směsi do gelu obalit chemickou látkou zvanou dodecylsulfát sodný (SDS), která dodá všem bílkovinám záporný náboj.
V medicíně existuje speciální typ elektroforézy, který se nazývá iontoforéza. Ionoforéza využívá stejnou myšlenku gelové elektroforézy k dodávání léčiv do lidského těla přes kůži bez použití jehel k injekčnímu podání léčiva.
A: Gelová elektroforéza je technika používaná k oddělení směsí, jako je DNA a bílkoviny, na základě jejich náboje a velikosti.
Odpověď: Do gelu se přivádí elektrické pole a molekuly jím migrují na základě svého náboje a velikosti, což vede k oddělení směsi.
Odpověď: Slovo elektroforéza pochází ze slov electro, což znamená elektrické pole, a -phoresis, což znamená pohyb.
Odpověď: Pomocí gelové elektroforézy se běžně oddělují směsi DNA a proteinů.
Odpověď: Gel poskytuje prostředí, ve kterém mohou molekuly migrovat na základě svého náboje a velikosti.
Odpověď: Separace se dosahuje působením elektrického pole na gel, které způsobuje migraci molekul skrz gel a jejich oddělení na základě jejich náboje a velikosti.
Odpověď: Gelová elektroforéza je užitečná pro separaci a analýzu směsí DNA a proteinů, což umožňuje vědcům lépe porozumět biologickým procesům a diagnostikovat nemoci.