انواع الکتروفورز | مراحل انجام الکتروفورز | تفاوت الکتروفورز افقی و عمودی
دسته بندی محصولات
  • انواع الکتروفورز | مراحل انجام الکتروفورز | تفاوت الکتروفورز افقی و عمودی
انواع الکتروفورز | مراحل انجام الکتروفورز | تفاوت الکتروفورز افقی و عمودی
کمپانی سازنده : Cleaver Scientific
کشور سازنده : انگلستان

الکتروفورز (به انگلیسی: Electrophoresis) به حرکات ذرات در یک مایع تحت میدان الکتریکی گویند. پس از استخراج ماده ژنتیک، مرحله بعدی تفکیک آن به قطعات تشکیل دهنده و شناسایی هر قطعه است. همچنین در هنگام بررسی پروتئین های سلولی نیز نیاز به تفکیک انواع پروتئین ها از هم است.

 به سبب اینکه ماکرومولکولهای زیستی مانند دی‌ان‌ای و پروتئینها باردار هستند می‌توان با قرار دادن آنها در یک میدان الکتریکی، آنها را بر اساس خواص فیزیکی مانند شکل فضایی، وزن مولکولی و بار الکتریکی، تفکیک کرد. برای این منظور از روشی بنام الکتروفورز استفاده می‌شود. روش‌های مختلف الکتروفورزی برای تفکیک و مطالعه بیومولکولها اعم از اسیدهای نوکلئیک یا پروتئین‌ها ابداع شده‌است.

الکتروفورز ژل

از یک محیط نیمه جامد (ژل) به عنوان فاز ثابت استفاده می‌شود. این نوع الکتروفورز برحسب نوع ژل به کار گرفته شده به دو نوع الکتروفورز ژل پلی‌اکریل آمید (PAGE) و الکتروفورز ژل آگارز تقسیم می‌شود. الکتروفورز PAGE دارای قدرت تفکیک بسیار بالائی بوده و برای تفکیک پروتئین‌ها و اسیدهای نوکلئیک به کار گرفته می‌شود. به منظور بررسی پروتئین‌ها با استفاده از PAGE، به سبب اینکه پروتئین‌ها دارای بارهای مختلفی هستند، معمولاً برای اینکه تفکیک فقط براساس وزن مولکولی انجام شود به بافر ماده شیمیائی SDS (سدیم دو دسیل سولفات) اضافه می‌شود. SDS مولکول بزرگی با بار منفی می‌باشد. این ماده باعث واسرشت شدن پروتئین‌ها شده و به آنها متصل می‌شود. به ازای هر دو اسید آمینه، یک مولکول SDS به پروتئین متصل می‌شود که باعث القاء بارمنفی متناسب با وزن مولکولی به پروتئین می‌شود. هر چه غلظت پلی اکریل آمید بیشتر باشد قدرت تفکیک ژل بیشتر خواهد بود و مولکول‌های دارای وزن مولکولی نزدیک به هم را بهتر تفکیک می‌نماید.

برای تفکیک اسیدهای نوکلئیک در صورت امکان از ژل آگارز استفاده می‌شود. تهیه ژل مزبور به مراتب سریعتر وآسانتر از ژل پلی اکریل آمید بوده و هزینه کمتری را در بر می‌گیرد. معمولاً برای تفکیک قطعات بزرگ DNA (بزرگ‌تر از ۵۰۰ جفت باز) در صورتیکه هدف صرفاً بررسی کیفی و تفکیک باشد استفاده از ژل آگارز انتخاب اول است. برای تفکیک قطعات کوچک DNA دو رشته‌ای و قطعات DNA تک رشته‌ای از ژل پلی اکریل آمید استفاده می‌شود. قدرت تفکیک ژل‌های مزبور ارتباط مستقیمی با غلظت آنها دارد. برای مثال، برای تفکیک قطعاتی به اندازه ۱۰۰ جفت باز از آگاروز ۳٪ و برای قطعات حدود ۲۰۰۰ جفت باز از آگارز ۸/۰ ٪ استفاده می‌شود. در صورتیکه نیاز به تفکیک DNA به صورت تک رشته‌ای باشد، از مواد واسرشت کننده نظیر اوره، فرمالدهید یا فرمامید در ژل هم‌زمان با الکتروفورز استفاده می‌شود. به این نوع ژل‌ها، ژل واسرشت کننده می‌گویند. چنین ژل هائی پیچ و تاب‌های اسیدهای نوکلئیک را از هم باز کرده و بنابراین تفکیک مولکول‌ها فقط براساس طول و نه ساختار دوم انجام می‌شود. در این ژل‌ها مولکول‌های کوچک‌تر در مقایسه با مولکول‌های بزرگ‌تر سریعتر حرکت کرده و مسافت بیشتری را طی می‌کنند. از روش PAGE برای بررسی جهش‌ها و تعیین توالی دی‌ان‌ای استفاده می‌شود.

الکتروفورز کافی

آند این دستگاه از جنس گرافیت است. همین ویژگی سبب کاهش چشمگیر قیمت آن شده است.

الکتروفورز در میدان الکتریکی ضربان دار

چنانچه اشاره شد، هر چه غلظت ژل کمتر باشد با آن می توان مولکول های بزرگتری را بوسیلة الکتروفورز ، تفکیک کرد. ولی در این رقت محدودیت وجود دارد به طوری که حتی با رقیق ترین ژل های آگاروز هم نمی توان مولکولهای DNA بزرگتر از 100 کیلو جفت باز را تفکیک کرد. برای این منظور از روشهای الکتروفورز در میدان الکتریکی ضربان دار استفاده می شودکه دارای انواع مختلفی است:

آ) الکتروفورز در میدان الکتریکی ضربان دار تک جهتی (UPFGE)

یکی از ساده ترین روشهای الکتروفورز در میدان الکتریکی ضربان دار، روش UPFGE می باشد. برای این روش از یک دستگاه ژل الکتروفورز افقی معمولی استفاده می شود. در UPFGE ، میدان الکتریکی در فواصل زمانی معین قطع شده و دوباره برقرار می شود. هنگامی که میدان برقرار است مولکول DNA بصورت گسترده در آمده و در جهت میدان حرکت می کند. با قطع شدن جریان الکتریکی، حرکت DNA متوقف شده و DNA فرصت می یابد تا به حالت هیئت فضایی خاص خود در آید ولی با برقراری مجدد جریان حرکت مولکول آغاز می شود. در زمانی که میدان الکتریکی برقرار نیست همة مولکولها فرصت نمی کنند بطور کامل به شکل فضایی خود در آیند هر چه مولکول کوچکتر باشد سریعتر می تواند به شکل فضایی خود در آید و از آن خارج شود. براین اساس می توان مولکولهای نسبتاً بزرگ را از هم تفکیک کرد. با استفاده UPFGE می توان مولکولهایی تا اندازه 400 کیلو جفت باز را از هم تفکیک کرد. از این روش الکتروفورزی در انالیز ژن های بزرک نظیر ژن کد کننده پروتئین دیستروفین که در پیدایش بیماری دیستروفی عضلانی نقش دارد، استفاده می شود.

ب) الکتروفورز در میدان الکتریکی معکوس (FIGE)

در روش FIGE، جهت میدان الکتریکی در فواصل زمانی معین ، معکوس می شود در این روش برای تفکیک مولکولهای کوچک از دامنه های زمانی کم استفاده می شود یعنی میدان الکتریکی بطور متناوب به مدت .5/. ثانیه در جهت مستقیم و به مدت 25/. ثانیه در جهت مخالف برقرار می شود. در مورد مولکولهای بزرگتر از زمانهای بیشتر ، 3 ثانیه به جلوو 1 ثانیه در جهت مخالف استفاده می شود. با این روش می توان مولکولهایی تا اندازه 800 کیلو جفت باز را از هم تفکیک کرد. 

ج) ژل اکتروفورز در میدان الکتریکی ضربان دار (PFGE)

PFGE یکی از متداولترین روشهای الکتروفورز در میدان الکتریکی ضربان دار است. در این روش از دو میدان الکتریکی که نسبت بهم بصورت عمود قرار گرفته اند، در فواصل زمانی معین بطور متناوب استفاده می شود. یکی از این میدانها در جهت بالا به پائین و دیگری در جهت چپ به راست قرار دارد. مولکولهایDNA پس از آنکه تحت تأثیر میدان اول حرکت کردند در اثر میدان دوم 90 درجه تغییر جهت داده و حرکت می کنند. در اثر این روش مولکولهای DNA با یک حرکت چرخشی خود، در طول ژل بصورت زیگ زاگ حرکت می کنند. در روش PFGE می توان مولکولهای بسیار بزرگی در اندازه بین 20 هزار تا 2 میلیون جفت باز را از از هم تفکیک کرد.

کلمات کلیدی :
تانک_الکتروفورز,افقی,Electrophresis,Horizontal,ژل داک,Gel_doc,انواع الکتروفورز,
قیمت : 0 تومان
2 10
این مطلب را چگونه ارزیابی می کنید؟
 بسیار عالی
 عالی
 خیلی خوب
 خوب
 متوسط
 ضعیف
نظرات
CAPTCHA