主な違い - 水平ゲル電気泳動と垂直ゲル電気泳動

ゲル電気泳動は、DNA、RNA、その他のタンパク質の混合物を、その電荷と分子サイズに基づいて分離する、遺伝学で用いられる実験技術である。この方法では、分離したいDNA、RNA、タンパク質が小さな孔を持つゲルを通過する。分子は電界の存在するゲルを通過する。ゲルを通過する分子の速度は、ゲルを通過する長さに反比例します。そのため、分子量の小さい分子は、分子量の大きい分子よりも速く移動する。ゲルの両端の電荷の差によって電界が発生する。片方の端がプラスに、もう片方がマイナスに帯電している。DNAやRNA分子はマイナスに帯電しているため、ゲルのプラスに帯電した端に引き寄せられる。ゲル電気泳動には、水平方向のゲル電気泳動と垂直方向のゲル電気泳動の2種類の方法があります。水平ゲル電気泳動では、ゲルは水平方向に存在し、ゲルカセット内の連続フローバッファーに浸されている。縦型ゲル電気泳動では、緩衝系が垂直で不連続であり、上下に2つのチャンバーがあり、それぞれカソードとアノードがある。これが、水平ゲル電気泳動と垂直ゲル電気泳動の大きな違いである。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. 水平ゲル電気泳動とは 3. 垂直ゲル電気泳動とは 4. 水平・垂直ゲル電気泳動の類似点 5. 横並び比較-水平・垂直ゲル電気泳動の表形式 6. まとめ

水平ゲル電気泳動法は何ですか？

水平方向のゲル電気泳動は、DNA、RNA、タンパク質分子をその大きさと電荷に基づいて分離する基本的な理論である。この技術では、ゲルは水平方向に存在し、連続したバッファーの中に浸されている。アガロースゲルを用いてゲルカセットを2つのコンパートメントに分ける。ゲルカセットの一端には陽極が、もう一端には陰極があります。この技術で使用されるバッファは、電流を流すと電荷の勾配ができるようになっている。充電すると、ゲルは熱くなります。バッファーには、温度を最適に保つための冷却材としての役割もあります。ランニングバッファーが循環することで、pH勾配の発生を防ぐことができます。ゲルシステムの2つのコンパートメントがランニングバッファーに接続されているため、中断バッファーシステムは水平方向のゲル電気泳動に使用することができない。アクリルアミドは、タンパク質の混合物を分離するためのゲル電気泳動に使用されます。

図01：横型ゲル電気泳動法

水平方向のゲル電気泳動では、ゲルカートリッジが酸素にさらされるため、アクリルアミドを使用することができません。アクリルアミドの重合は酸素の存在によって阻害され、これがゲル形成の妨げとなる。水平方向のゲル電気泳動は、DNAとRNAを簡単に分離できる方法です。

垂直ゲル電気泳動法は何ですか？

垂直ゲル電気泳動法は、ゲル電気泳動の基本原理に従って動作するが、水平ゲル電気泳動法よりも複雑であると考えられている。この手法では、不連続なバッファゾーンを利用します。カソードは上部に、アノードは下部に配置されています。各コンパートメントの電極が必要な電界を供給します。マウントした2枚のガラス板の間にゲルの薄層を注入する。したがって、ゲルの上部は上部のチャンバーに浸漬され、ゲルの下部は下部のチャンバーに部分的に浸漬されます。電流を流すと、バッファーの一部がゲル内を上のチャンバーから下のチャンバーに移動します。この手法の電流は分単位で計測される。

図02：縦型ゲル電気泳動法

垂直ゲル電気泳動では、バッファーはゲル内を流れるだけである。これにより、分離段階での電圧勾配の精密な制御が可能になります。大気中の酸素にさらされないため、アクリルアミドゲルを使用することができます。アクリルアミドゲルの細孔径が小さいため、より高分解能で精密な分離が可能である。

ホリゾンタルと垂直ゲル電気泳動法（バーティカル）の共通点

• どちらのシステムも、ゲル電気泳動の基本的な理論に則って動作します。
• 陽極と陰極は、両システムが必要とする電界を提供するために使用されます。

ホリゾンタルと垂直ゲル電気泳動法（バーティカル）の違い

概要 - ホリゾンタル vs. 垂直ゲル電気泳動法（バーティカル）

ゲル電気泳動は、DNA、RNA、タンパク質分子を含む混合物の分離に広く用いられている実験技術である。ゲル電気泳動には、水平方向のゲル電気泳動と垂直方向のゲル電気泳動の2つの方法がある。水平方向のゲル電気泳動ではフローバッファーは連続的であり、垂直方向のゲル電気泳動ではフローバッファーは不連続的である。これが、水平ゲル電気泳動と垂直ゲル電気泳動の違いである。どちらのシステムも、ゲル電気泳動の共通の原理に従って動作します。

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引用

1. Warren, Chad M. et al.「高分子量タンパク質の垂直アガロースゲル電気泳動とエレクトロブロッティング" Electrophoresis, vol. 24, no. 11, 2003, pp.1695-1702., doi:10.1002/elps.200305392.2. "横型ゲルシステムと縦型ゲルシステム - Horizontal Gel Systems".ナショナル・ダイアグノスティックス社、こちらからご覧いただけます。2017年8月28日にアクセスしました。