החסרונות של אלקטרופורזה ג'ל

תוֹכֶן

• אלקטרופורזה מוגבלת לניתוח דוגמאות
• מדידות אלקטרופורזה אינן מדויקות
• נדרש מדגם התחלה משמעותי
• ניתן להמחיש רק מולקולות מסוימות
• אלקטרופורזה היא תפוקה נמוכה

אלקטרופורזה של ג'ל היא טכניקה בה מופרדות מולקולות ביולוגיות זו מזו ומזוהות במחקר ביולוגי או באבחון רפואי. מאז התפתחותם בשנות השבעים, טכניקות אלה היו לא יסולא בפז בזיהוי גנים (DNA) ומוצרי גנים (RNA וחלבון) בעלי עניין מחקרי. בשנים האחרונות צצו טכניקות חדשות יותר המעניקות ספציפיות ופרטים גדולים יותר לגבי המתרחש במערכות חיות. אמנם אלה לא החליפו טכניקות אלקטרופורזה, ומניפולציות מתקדמות יכולות להרחיב את הכדאיות של הטכניקה, אך חשוב להבין מה אלקטרופורזה ג'ל יכולה ולא יכולה לעשות.

אלקטרופורזה מוגבלת לניתוח דוגמאות

אלקטרופורזה ספציפית לכל הרקמה שנדגמת. לדוגמה, אם אתה מפעיל כתם דרום (סוג של אלקטרופורזה) על מטלית הלחי, אתה מסתכל בגנים מתאי האפיתל של הלחי שלך ושום מקום אחר בגופך. לעיתים זה יכול להועיל, אך החוקרים מעוניינים לעתים קרובות בהשפעות נפוצות יותר.

טכניקות כמו הכלאה באתרו (ISH) יכולות לקחת קטע של רקמות ולנתח ביטוי גנים בכל אזור קטן במדגם זה.כך, החוקרים יכולים להסתכל בכל אזור במוח בדגימה עם ISH, ואילו טכניקות אלקטרופורזה יכולות להסתכל רק על כמה אזורים בודדים בכל פעם.

מדידות אלקטרופורזה אינן מדויקות

אלקטרופורזה של ג'ל יכולה להפריד ביעילות חלבונים דומים במשקלים שונים (זוהי טכניקה הנקראת blotting Western). זה יכול להפריד ביניהם במדויק יותר באמצעות טכניקה המכונה אלקטרופורזה 2D; זה נפוץ בפרוטאומיקה.

למרבה הצער, כל המדידות שנעשות בטכניקה זו הן כמותיות למחצה במקרה הטוב. על מנת להשיג את המסה (המשקל) המדויקת של חלבונים, יש להשתמש בספקטרוסקופיה המונית לאחר טיהור החלבון באמצעות אלקטרופורזה. יתר על כן, השוואת הכמויות היחסיות של מולקולות שונות מסתמכת על צפיפות הלהקה (חושך) של כתמים שונים בג'ל. בשיטה זו יש מידה מסוימת של שגיאה, ודגימות מופעלות בדרך כלל מספר פעמים כדי להשיג תוצאות נקיות.

נדרש מדגם התחלה משמעותי

אלקטרופורזה היא טכניקה של בידוד וזיהוי חזותי של ביומולקולות שונות. זה נעשה על ידי העברת זרם חשמלי דרך הג'ל להפרדה של מולקולות טעונות במשקלים שונים. אם המולקולה שאתה מעוניין בה אינה נפוצה מספיק, הלהקה שלה תהיה כמעט בלתי נראית וקשה למדידה.

ניתן להגביר את ה- DNA וה- RNA מעט לפני הפעלת אלקטרופורזה, אבל זה לא מעשי לעשות זאת עם חלבונים. לכן, יש צורך במדגם רקמה גדול כדי לבצע בדיקות אלה. זה יכול להגביל את התועלת של הטכניקה, במיוחד בניתוח רפואי. זה כמעט בלתי אפשרי להריץ אלקטרופורזה על דגימות מתא אחד; ציטומטריה זרימה ואימונוהיסטוכימיה נפוצות יותר להערכת ביטוי תא-אחר-תאי של חלבונים. טכניקה הנקראת PCR מצוינת במדידה מדויקת של כמויות זעירות של RNA.

ניתן להמחיש רק מולקולות מסוימות

אלקטרופורזה מצוינת בהפרדה ובזיהוי ביומולקולות בינוניות עד גדולות. עם זאת, רבות מהמולקולות עליהן מבקשים החוקרים להסתכל הן קטנות יותר; לא ניתן למדוד הורמונים קטנים, מעבירים עצביים ויונים באמצעות אלקטרופורזה. זה משתי סיבות: הם אינם מגיבים כראוי עם תכשיר האלקטרופורזה (בדרך כלל טכניקה שנקראת SDS PAGE), וגם אם הם עשו זאת, הם קטנים מכדי להפריד כראוי וימהרו לצאת מתחתית הג'ל. מולקולות אלה נמדדות במקום זאת בטכניקות כמו RIAAs (בדיקות אימונות רדיו) ו- ELISAs (Assay-immunozorbant assay assay-linked).

אלקטרופורזה היא תפוקה נמוכה

אלקטרופורזה של ג'ל היא בדרך כלל תפוקה נמוכה, כלומר היא לא מפיקה נתונים במהירות רבה במיוחד. אלקטרופורזה ניגודית, שם ניתן להסתכל על קומץ קטן של מולקולות RNA בכל פעם, בעזרת PCR (תגובת שרשרת פולימראז), שיכולה להעריך בו זמנית אלפי דגימות. באופן דומה, ציטומטריה זרימה יכולה לבצע מדידות מאלפי תאים בודדים ולעשות מתאם מורכב, בעוד אלקטרופורזה מסתכלת על תאים בהמוניהם ואינה יכולה להבחין כהבחנה. PCR וציטומטריה זרימה מייצגים תהליכים מקבילים וסדרתיים באופן מאסיבי בהתאמה, ושניהם עוקפים בהרבה את היכולות של אלקטרופורזה לייצר נתוני מחקר.