אלקטרופורזה

תוצאות אלקטרופורזה צבועות בקומאסי כחול, צבע המשמש לצביעת חלבונים

אלקטרופורזה (באנגלית: Electrophoresis) היא שיטה בכימיה אנליטית ובביולוגיה מולקולרית המאפשרת הפרדת חומרים המצויים בתערובת לפי גודלם. זוהי אחת השיטות המדעיות הנפוצות בכימיה ובביולוגיה.

באלקטרופורזה מונחת התערובת (מומסת בנוזל או נוזלית בעצמה) על גבי משטח העשוי ג'ל. זרם חשמלי מועבר דרך הג'ל, כך שצידו האחד טעון חיובית והשני - שלילית. המולקולות בתערובת, אשר טעונות חשמלית, נודדות באיטיות לעבר קצהו האחד של הג'ל, כתוצאה מהכוח החשמלי הפועל עליהן.

המולקולות בתערובת אינן נודדות בקצב זהה. מולקולות כבדות יותר נודדות באיטיות, ואילו מולקולות קלות נודדות במהירות ומגיעות רחוק יותר בג'ל. גם אם לשתי מולקולות שונות משקל זהה, הרי שצורתן המרחבית משפיעה אף היא על קצב הנדידה. כך מושגת הפרדת התערובת למרכיביה.

עקרון פעולת האלקטרופורזה מזכיר את זה של הכרומטוגרפיה, אף היא שיטה אנליטית נפוצה. ההבדל ביניהן הוא שבכרומטוגרפיה לא נעשה שימוש בחשמל; התערובת נודדת הודות לכוחות כימיים (מים המטפסים ספונטנית במעלה הנייר בכרומטוגרפיית נייר, למשל) או עקב הפעלת לחץ (ב-HPLC, כרומטוגרפיית נוזל בלחץ גבוה). באלקטרופורזה מניעה המשיכה החשמלית את המולקולות באופן בלעדי.

השימוש הנפוץ ביותר של האלקטרופורזה הוא בביולוגיה, ובמיוחד בביוכימיה, בביולוגיה מולקולרית ובגנטיקה. חלבונים וגדילי DNA ו-RNA מתאימים מאוד להפרדה באלקטרופורזה, וזוהי השיטה העיקרית להפרדתם (במיוחד של שני האחרונים).

הפרדת חלבונים

SDS

בהפרדת חלבונים עשוי הג'ל מפולימר אמידי הקרוי פוליאקרילאמיד. לפני הרצת התערובת בג'ל מוסיפים לה בדרך-כלל דטרגנט הנקרא SDS (סודיום דודציל סולפט); עתה מכונה השיטה באופן מלא SDS-PAGE, ראשי תיבות באנגלית של Sodium Dodecyl Sulfate - PolyacrylAmide Gel Electrophoresis. הדטרגנט נקשר לחלבון ביחס התואם לגודל החלבון - מולקולת SDS אחת נקשרת לכל שתי חומצות אמינו. ה-SDS טעון שלילית, וכך מגביר את יכולת הנדידה של החלבון בשדה החשמלי; רוב יכולת הנדידה מושגת למעשה באמצעות ה-SDS, ולא מסתמכת על המטען החשמלי של החלבון עצמו. בנוסף, גורם ה-SDS לשבירת קשרים בחלבון ולהרס המבנה השניוני והשלישוני שלו. לאחר טיפול ב-SDS כל החלבונים בתערובת הופכים לליניאריים (קוויים), כך שהפרדתם עתה מבוססת באופן מלא על גודלם (כלומר, על מספר חומצות האמינו המרכיבות אותם). ללא טיפול ב-SDS עלולים חלבונים השונים במבנם המרחבי לנדוד האחד ביחס לשני במהירויות שאינן יחסיות למסה המולרית שלהם. כך, חלבונים בעלי מסה מולרית זהה עשויים לנדוד במהירויות שונות, עקב הסתבכות של חלבונים בעלי מבנה מרחבי רחב בחריצים הזעירים שבג'ל.

שני חומרים נוספים בהם משתמשים בדרך כלל לפני הרצת תערובת חלבונים הם DTT ויודואצטאמיד. הראשון מחזר קשרים דיסולפידיים (קשרי גופרית-גופרית בין שיירי ציסטאין בחלבונים), והשני מוסיף לשיירי הציסטאין החשופים קבוצת אצטיל (CH3CO) כדי למנוע מהם מליצור קשרים דיסולפידיים מחדש. לעיתים משתמשים בבטא-מרקפטואתנול לצורך חיזור הקשרים הדיסולפידיים. קשרים אלו תורמים רבות ליציבות החלבון ולצורתו התלת-ממדית; הטיפול בשני חומרים אלו תורם אף הוא, אם כן, לקבלת חלבונים קוויים, בעלי צורה אחידה.

לתערובת החלבונים יש להוסיף תרכובת צבע כלשהי אשר מאפשרת לחוקר לקבל אינדיקציה על התקדמות החלבונים ולכן גם מתי להפסיק את ההרצה. קומאסי כחול (באנגלית: Coomassie blue) משמש לעיתים קרובות למטרה זו.

הפרדת חומצות גרעין

בהפרדת חומצות גרעין עשוי הג'ל מאגרוז (Agarose), פחמימה הדומה לאגר; כאן לא נעשה שימוש ב-SDS. בנוסף יש להוסיף לג'ל תרכובת כלשהי אשר תיצמד אל חומצות הגרעין כדי שניתן יהיה לראותן לאחר שנדדו (חומצות הגרעין עצמן שקופות ולא ניתן לראותן). התרכובת הנפוצה ביותר לשימוש זה היא אתידיום ברומיד. תרכובת זו היא פלואורסצנטית ולפיכך ניתן לראות את תוצאות הג'ל אך ורק תחת קרינה אולטרה-סגולה, בניגוד לאלקטרופורזת SDS.

את דגימות ה-DNA או ה-RNA שאותן מטעינים על גבי הג'ל יש לערבב עם תערובת צבע מיוחדת; תערובת זו נודדת בשדה החשמלי (תמיד בקצב זהה, ללא קשר לדגימות עצמן) ומסמנת למפעיל את המיקום המוערך של הדגימות ואת קצב התקדמות התהליך (הרצה ארוכה מדי של הג'ל גורמת בפשטות לנדידתן של הדגימות אל מחוץ לג'ל ולכישלון הבדיקה). התערובת מכילה מעט גליצרול, העוזר לתמיסה המימית של חומצות הגרעין לשקוע בחריץ ההטענה. היות שהמבנה התלת-ממדי של חומצות הגרעין לא נהרס בתהליך האלקטרופורזה, ניתן לחתוך את הדגימות מהג'ל בסכין לאחר הרצתן, לטהרן משיירי האגרוז ולהשתמש בהן בהמשך. קיימות ערכות מסחריות רבות המשמשות במיוחד לטיהור חומצות גרעין בג'ל.

סולם

ללא נקודות ייחוס ידועות לא ניתן להעריך את גודלם של החלבונים או של חומצות הגרעין שהופרדו באמצעות אלקטרופורזה. למטרה זו משמשת בדרך כלל תערובת מסחרית ומוכנה מראש - "סולם" - המכילה דגימות חלבון או חומצת גרעין שגודלן ידוע מראש. במקרה של חומצות גרעין מיוצרים הסולמות באמצעות חיתוך של גדיל DNA מסוים באמצעות אנזימי הגבלה. הגדיל בו משתמשים יכול להיות פלסמיד מסוים, גנום של נגיף (בקטריופאג' למדא, למשל), או כל גדיל אחר אשר חיתוכו מייצר פסים נאים וברורים אשר גודלם ידוע. כך, למשל, חיתוך של הגנום השלם של פאג' למדא באמצעות אנזים ההגבלה HindIII מייצר תמיד 8 פסים. הפס הקטן ביותר הוא בן 125 נוקלאוטידים; הפס שאחריו - 564 נוקלאוטידים; וכן הלאה. באמצעות הרצת סולם הלמדא במקביל להרצת דגימות DNA ניתן להשוות מיקומם של הפסים המתקבלים בדגימה אל מול הפסים שבסולם, ובכך להעריך את גודלם של הראשונים. בשלוש תמונות האלקטרופורזה משמאל ניתן לראות את הסולם בקצה השמאלי של הג'ל.

וריאציות של אלקטרופורזה

ב-1975 פותחה האלקטרופורזה הדו-ממדית, המשלבת מיקוד איזואלקטרי עם אלקטרופורזה. בשיטה זו, המדויקת בהרבה מכל אחת משתי השיטות כשמשתמשים בהן בנפרד, ציר ה-Y של הג'ל מבוסס על אלקטרופורזה, והשדה החשמלי משתנה לאורכו. ציר ה-X מבוסס על מיקוד איזואלקטרי, ודרגת החומציות (ה-pH) משתנה לאורכו. החלבונים מופרדים באופן כפול, לפי גודלם ולפי הנקודה האיזואלקטרית שלהם. בשיטה זו ניתן לבודד בהצלחה אלפי חלבונים על-גבי ג'ל אחד.

באלקטרופורזה בְנִים (באנגלית: Capillary) מתרחש כל התהליך בצינור גמיש, ארוך (עד 100 מטרים) ודק ביותר (קוטרו הפנימי פחות ממילימטר). התערובת מוזרקת בלחץ או תוך שימוש בוואקום אל הנים, אשר אינו מכיל ג'ל, כי אם מצופה בצידו הפנימי בסיליקה או בחומר דומה. התוצאות מפוענחות על ידי גלאי ומוצגות באופן גרפי על-גבי צג או מודפסות על-גבי נייר. בניגוד לאלקטרופורזה הפשוטה, הפרימיטיבית והזולה, מכשירי אלקטרופורזה בנים הם יקרים מאוד ונמצאים בחזית הטכנולוגיה העכשווית. השיטה מהירה ומדויקת ביותר.

ראו גם

קישורים חיצוניים

מיזמי קרן ויקימדיה
ויקימילון ערך מילוני בוויקימילון: אלקטרופורזה
ויקישיתוף תמונות ומדיה בוויקישיתוף: אלקטרופורזה

Read other articles:

دوري أبطال أوروبا لكرة اليد 2017–18

يفتقر محتوى هذه المقالة إلى الاستشهاد بمصادر. فضلاً، ساهم في تطوير هذه المقالة من خلال إضافة مصادر موثوق بها. أي معلومات غير موثقة يمكن التشكيك بها وإزالتها. (يناير 2021) دوري أبطال أوروبا لكرة اليد 2017–18 تفاصيل الموسم دوري أبطال أوروبا لكرة اليد  النسخة 56،  و58  التاريخ...

 

 

Gladsaxe Stadium

Danish sports complex Gladsaxe Stadium has a main and secondary stand. Gladsaxe Stadium (Danish: Gladsaxe Stadion) is a sports center located on Gladsaxevej 200, Søborg, Gladsaxe Municipality, in Copenhagen, which is primarily used for association football matches. The stadium hosts a number of training courses for running the football, handball and softball and hosts a restaurant. The ground is the home ground of Akademisk Boldklub and Gladsaxe-Hero Boldklub (rail size: 68 x 105 meters, and...

 

 

IPhone 11

13th-generation smartphone produced by Apple Inc. iPhone 11iPhone 11 in WhiteBrandApple Inc.Manufacturer Foxconn (on contract) SloganJust the right amount of everything.Generation13thCompatible networks2G / 3G / 4G LTEFirst releasedSeptember 20, 2019 (2019-09-20)Availability by region September 20, 2019 Australia Austria Belgium Canada China, Mainland Czech Republic Denmark Finland France Germany Hong Kong Ireland Italy Japan Mexico Netherlands New Zealand Norway Poland Portuga...

Boeing E-3 Sentry

Boeing E-3 Sentry adalah sebuah pesawat peringatan udara dini dan kontrol (AWACS) pengintai (reconnaissance aircraft) yang dikembangkan oleh Boeing sebagai kontraktor utama. Berasal dari Boeing 707, memberikan pengawasan semua cuaca, komando, kontrol dan komunikasi, dan digunakan oleh Angkatan Udara Amerika Serikat (USAF), NATO, Royal Air Force (RAF), Angkatan Udara Prancis dan Royal Saudi Air Force . E-3 dibedakan dengan kubah radar khas berputar di atas pesawat. Produksi berakhir pada tahu...

 

 

المحكمة العليا (السعودية)

  لمعانٍ أخرى، طالع المحكمة العليا (توضيح). المحكمة العليا تفاصيل الوكالة الحكومية البلد السعودية  المركز الرياض،  السعودية الإدارة الوزراء المسؤولون خالد اللحيدان تعديل مصدري - تعديل   صورة للمحكمة العامة (جنوب الرياض) التقطت ليلا مبنى المحكمة العامة بجانب ال...

 

 

Snana Yatra

Hindu bathing festival Snana YatraSnana Yatra at Puri Srimandira in 2022Official nameSnana YatraAlso calledSnana PurnimaObserved byOdia PeopleSignificanceBirthday of Lord JagannathDateJyestha Purnima2023 date4 June (Sunda) The Snana Yatra (Odia: ସ୍ନାନ ଯାତ୍ରା), also spelt Snana Jatra, is a bathing festival of deities celebrated on the purnima (full moon day) of the Hindu month of Jyeshtha.[1][2] It is the auspicious birthday of Jagannath. Elephan...

Повітряні сили Збройних сил України

Ця стаття потребує додаткових посилань на джерела для поліпшення її перевірності. Будь ласка, допоможіть удосконалити цю статтю, додавши посилання на надійні (авторитетні) джерела. Зверніться на сторінку обговорення за поясненнями та допоможіть виправити недоліки. Мат...

 

 

Roy Wilkins Park

Public park in Queens, New York Roy Wilkins ParkRoy Wilkins Family CenterLocationSt. Albans, Queens, New York, USCoordinates40°41′16″N 73°46′20″W / 40.68778°N 73.77222°W / 40.68778; -73.77222Area53 acres (21 ha)Created1977Operated byNew York City Department of Parks and RecreationOpen6 a.m. to 1 a.m.Statusopen Roy Wilkins Park, originally known as Southern Queens Park, is a 54-acre (22 ha) park in the St. Albans neighborhood of southeastern Q...

 

 

Ken Forsch

American baseball player (born 1946) Baseball player Ken ForschForsch in 1976PitcherBorn: (1946-09-08) September 8, 1946 (age 77)Sacramento, California, U.S.Batted: RightThrew: RightMLB debutSeptember 7, 1970, for the Houston AstrosLast MLB appearanceMay 23, 1986, for the California AngelsMLB statisticsWin–loss record114–113Earned run average3.37Strikeouts1,047 Teams Houston Astros (1970–1980) California Angels (1981–1984, 1986) Career highlights and...

Politik kiri jauh

Gedung Parlemen Prancis atau France National Assemble Mikhail Bakunin, tokoh anarkisme Rusia. Pemikiran dianggap sebuah prediksi akan kezaliman rezim komunis Uni Soviet, meskipun ia sendiri sudah wafat jauh sebelum Uni Soviet lahir Kiri jauh adalah salah satu aliran dalam spektrum ideologi politik. Spektrum politik kiri jauh pada dasarnya lahir pula dari kontestasi dialektika ideologi politik yang terjadi, seperti antitesis terhadap politik sayap kanan dan juga kanan jauh, dan bahkan termasuk...

 

 

Elastic cartilage

Elastic cartilageA cross section of mammalian elastic cartilageLateral side of the auricleDetailsPart ofOuter ear, Eustachian tube and epiglottisIdentifiersLatincartilago elasticaMeSHD051472THH2.00.03.5.00018 FMA64785Anatomical terminology[edit on Wikidata] Elastic cartilage, fibroelastic cartilage or yellow fibrocartilage [1] is a type of cartilage present in the pinnae (auricles) of the ear giving it shape,[2] provides shape for the lateral region of the external auditor...

 

 

Élections sénatoriales néerlandaises de 2023

2019 Élections sénatoriales néerlandaises de 2023 75 sénateurs (Majorité absolue : 38 sièges) 30 mai 2023 Type d’élection Sénatoriale BBB – Ilona Lagas Voix 36 976 20,66 %   20,7 Sièges obtenus 16  16 VVD – Edith Schippers Voix 22 194 12,40 %   2,7 Sièges obtenus 10  2 GL – Paul Rosenmöller Voix 17 313 9,67 %   1,5 Sièges obtenus 7  1 Composition d...

中村歩加

なかむら あゆか中村 歩加 中村歩加（2023年9月23日撮影）プロフィール愛称 あゆたろう[1]生年月日 1998年7月28日現年齢 26歳出身地 日本・新潟県血液型 AB型公称サイズ（2021年[2]時点）身長 161 cmスリーサイズ 76 - 63 - 87 cm 単位系換算身長 / 体重5′ 4″ / ― lbスリーサイズ30 - 25 - 34 in活動デビュー 2015年8月21日ジャンル タレント、モデル活動期間 2015年 -備考 元NGT48...

 

 

Lisp (programming language)

Programming language family LISP redirects here. For the speech impediment, see Lisp. For other uses, see Lisp (disambiguation). LispParadigmMulti-paradigm: functional, procedural, reflective, metaDesigned byJohn McCarthyDeveloperSteve Russell, Timothy P. Hart, Mike LevinFirst appeared1960; 64 years ago (1960)Typing disciplineDynamic, strongDialects Arc AutoLISP Clojure Common Lisp Emacs Lisp EuLisp Franz Lisp GOAL Hy Interlisp ISLISP LeLisp LFE Maclisp MDL newLISP...

 

 

ياسر عرفات

ياسر عرفات أول رؤساء السلطة الفلسطينية ياسر عرفات - 8 أكتوبر 1996 رئيس السلطة الفلسطينية في المنصب20 يناير 1996 – 11 نوفمبر 2004(8 سنواتٍ و9 أشهرٍ و22 يومًا) رئيس الوزراء منصب مستحدث في 2003محمود عباسأحمد قريع   روحي فتوح (مؤقت)محمود عباس معلومات شخصية اسم الولادة محمد عبد الرؤوف عرف�...

Señorío de Sanlúcar

Independent Christian lordship Señorío de SanlúcarLordship of SanlúcarSeñorío de Sanlúcar (Spanish)Sanlucarreko Jaurerria (Basque)1297–1645 Coat of arms Common languagesLatin, Spanish, ArabicReligion Catholic ChurchIslamGovernmentIndependent Lordship, Lordship Associated with Dukedom of Medina SidoniaKingHouse of GuzmánHouse of Medina Sidonia • 1297 Alfonso Pérez de Guzmán el Bueno• 1309 Juan Alonso Pérez de Guzmán y Coronel Historical eraMiddle...

 

 

Osiris (réacteur)

Pour les articles homonymes, voir Osiris (homonymie). OsirisPrésentationType Réacteur de rechercheMise en service 1966Mise à l’arrêt définitif décembre 2015CaractéristiquesNeutrons thermiquesPuissance thermique 70 MWLocalisationLieu Centre de recherche CEA Paris-SaclayLocalisation  FranceCoordonnées 48° 44′ N, 2° 09′ Emodifier - modifier le code - modifier Wikidata Osiris est un ancien réacteur nucléaire de recherche français mis en service au CEA ...

 

 

Theophilus Metcalfe

English stenographer This article is about the English stenographer. For the Wisconsin pioneer, see Theophilus F. Metcalf. Theophilus Metcalfe Theophilus Metcalfe (bap. 3 June 1610 – c.1645) was an English stenographer. He invented a shorthand system that became popular, in particular, in New England, where it was used to record the Salem witch trials.[1] Life Metcalfe was baptised on 3 June 1610 in Richmond, Yorkshire,[2] and was the tenth child of Matthew Metcalfe and his ...

Warta

This article is about the river. For other uses, see Warta (disambiguation). River in Kostrzyn nad Odrą, PolandWartaWarta River near WronkiLocationCountryPolandCitiesCzęstochowaSieradzKołoKoninŚremPoznańGorzów WielkopolskiKostrzyn nad OdrąPhysical characteristicsSource  • locationKromołów, part of Zawiercie,Kraków-Częstochowa Upland • elevation380 m (1,250 ft) Mouth  • locationOder River at Kostrzyn ̶...

 

 

University of Harderwijk

Public university in Harderwijk, Dutch Republic (now the Netherlands) from 1648-1811 This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: University of Harderwijk – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (January 2021) (Learn how and when to remove this message) Harderwijk, tower: het Linnaeustorentje The Un...