Het belangrijkste verschil tussen 1D- en 2D-gelelektroforese zijn de eigenschappen die worden gebruikt voor de scheiding van eiwitten op gelelektroforese. 1D-gelelektroforese scheidt alleen eiwitten op basis van het molecuulgewicht, terwijl 2D-gelelektroforese eiwitten scheidt op basis van het iso-elektrische punt en het molecuulgewicht.

Eiwitscheiding door gelelektroforese is een belangrijke techniek om eiwitten te karakteriseren. Eiwitten hebben verschillende eigenschappen; daarom is scheiding complexer in vergelijking met DNA-scheiding door Agarose-gelelektroforese.

INHOUD

1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is 1D Gel-elektroforese
3. Wat is 2D-gelelektroforese
4. Overeenkomsten tussen 1D en 2D Gelelektroforese
5. Zij aan zij vergelijking - 1D versus 2D-gelelektroforese in tabelvorm
6. Samenvatting

Wat is 1D gelelektroforese?

1D Gelelektroforese, ook bekend als eendimensionale gelelektroforese, is een methode voor eiwitscheiding op basis van het molecuulgewicht. Eiwitscheiding vindt hoofdzakelijk plaats met behulp van polyacrylamidegelelektroforese. Gebaseerd op het concept van gelelektroforese, scheiden moleculen op basis van hun eigenschap van molecuulgewicht en lading.

Om een ​​uniforme lading aan de eiwitten te geven, wordt daarom een ​​behandeling met natriumdodecylsulfaat (SDS) voorafgaand aan de gelelektroforese uitgevoerd. SDS denatureert eiwitten en verschaft een uniforme negatieve lading op het eiwit; wanneer de toepassing van het elektrische veld plaatsvindt, migreren de eiwitten naar de positieve terminal op basis van hun molecuulgewicht. Bij scheiding wordt dus slechts één eigenschap beschouwd. Dit is de reden waarom deze methode wordt aangeduid als 1D-gelelektroforese.

Tijdens 1D-gelelektroforese worden eiwitten gescheiden op basis van hun molecuulgewicht. In dit opzicht migreren de moleculen met een lager gewicht sneller in de gel in vergelijking met de eiwitten met een hoog molecuulgewicht. Aldus blijven eiwitten met een hoog gewicht dicht bij de putjes.

Wat is 2D-gelelektroforese?

2D-gelelektroforese of tweedimensionale gelelektroforese scheidt eiwitten op basis van twee eigenschappen. De twee eigenschappen zijn het iso-elektrische punt van het eiwit en het molecuulgewicht. Deze methode van eiwitscheiding verhoogt de resolutie van eiwitscheiding. Het iso-elektrische punt van het eiwit hangt af van de pH waarbij het eiwit neutraal is.

Aldus laat men bij 2D-gelelektroforese het eiwit op een vaste pH-gradiënt in de eerste dimensie lopen. In de tweede dimensie worden de eiwitten gescheiden met behulp van verticale of horizontale polyacrylamidegelelektroforese. Aldus scheiden de eiwitten volgens hun molecuulgewicht in de tweede dimensie.

Bovendien verhoogt deze methode van gelelektroforese de resolutie van eiwitscheiding. Daarom zijn de gescheiden eiwitten zuiverder. De kosten van de techniek zijn echter veel hoger dan gelelektroforese met één dimensie.

Wat zijn de overeenkomsten tussen 1D en 2D gelelektroforese?

  • Beide technieken scheiden eiwitten. Daarom zijn ze belangrijk bij het karakteriseren van eiwitten.

Wat is het verschil tussen 1D en 2D-gelelektroforese?

Het belangrijkste verschil tussen 1D- en 2D-gelelektroforese is dat 1D-gelelektroforese alleen eiwitten scheidt op basis van het molecuulgewicht, terwijl 2D-gelelektroforese eiwitten scheidt op basis van zowel iso-elektrisch punt als molecuulgewicht. Vanwege dit fundamentele verschil tussen 1D- en 2D-gelelektroforese, variëren ook de resolutie van de scheiding van de eiwitten en de kosten van de twee technieken. 2D-gelelektroforese vertoont een hogere resolutie dan 1D-gelelektroforese. 2D-gelelektroforese is echter duurder dan 1D-gelelektroforese.

Onderstaande infographic vat het verschil samen tussen 1D en 2D gelelektroforese.

Verschil tussen 1D en 2D-gelelektroforese in tabelvorm

Samenvatting - 1D versus 2D-gelelektroforese

Scheiding van eiwitten is afhankelijk van vele factoren. 1D-gelelektroforese scheidt eiwitten alleen op basis van het molecuulgewicht. Tweedimensionale of 2D-gelelektroforese verhoogt echter de resolutie van de eiwitscheiding. Verder scheidt 2D-gelelektroforese eiwitten op basis van het iso-elektrische punt en het molecuulgewicht. Daarom zijn deze gegevens belangrijk voor de stroomafwaartse verwerking van eiwitten en op het gebied van proteomica. Dit is dus de samenvatting van het verschil tussen 1D- en 2D-gelelektroforese.

Referentie:

1. Galeva, Nadezhda en MichailAltermann. "Vergelijking van eendimensionale en tweedimensionale gelelektroforese als scheidingsinstrument voor proteomische analyse van rattenlevermicrosomen: Cytochromen P450 en andere membraaneiwitten." Proteomics, U.S. National Library of Medicine, juni 2002, is hier beschikbaar.

Afbeelding met dank aan:

1. "Elektroforese - vullen van 1D-gelputten met proteïnemengsel" door Jean-Etienne Poirrier - vullen van 1D-gelputten met proteïnemengsel (CC BY-SA 2.0) via Commons Wikimedia
2. "2D-elektroforese" door National Institute of Health - Centrum voor kankeronderzoek Nanobiology Program, National Institute of Health (Public Domain) via Commons Wikimedia