Gelelektrofores är en teknik där biologiska molekyler separeras från varandra och identifieras i biologisk forskning eller medicinsk diagnostik. Sedan deras utveckling på 1970-talet har dessa tekniker varit ovärderliga för att identifiera gener (DNA) och genprodukter (RNA och protein) av forskningsintresse. Under de senaste åren har nyare tekniker uppstått som ger större specificitet och detaljer om vad som händer i levande system. Även om dessa inte har ersatt elektrofores tekniker, och avancerade manipuleringar kan öka tekniken, är det viktigt att inse vilken gelelektrofores som kan och inte kan göra.

Elektrofores har begränsad provanalys

Elektrofores är specifik för vilken vävnad du har provat. Om du till exempel kör en Southern blot (en typ av elektrofores) på en kindpinne, tittar du på gener från epitelcellerna i din kind och ingen annanstans i din kropp. Ibland kan detta vara till nytta, men forskare är ofta intresserade av mer utbredd effekter.

Tekniker som in situ hybridisering (ISH) kan ta en sektion av vävnad och analysera genuttryck på varje litet område av provet . Således kan forskare titta på varje hjärnområde i ett prov med ISH, medan elektroforessteknik endast kan titta på några områden i taget.

Elektroforesmätningar är inte exakta

Gelelektrofores kan effektivt separera liknande proteiner med olika vikter (det här kallas Western Blotting). Det kan separera dem mer exakt genom en teknik som kallas 2d elektrofores; detta är vanligt i proteomik.

Tyvärr är alla mätningar som gjorts av denna teknik i bästa fall halvkvantitativa. För att erhålla den exakta massan (vikt) av proteiner måste masspektroskopi användas efter att proteinet har renats genom elektrofores. Vidare är jämförelse av de relativa mängderna av olika molekyler beroende av bandtätheten (mörkret) av olika fläckar på gelén. Denna metod har viss grad av fel, och prover körs oftast flera gånger för att få rena resultat.

En viktig startprov är nödvändig

Elektrofores är en teknik för att isolera och visuellt identifiera olika biomolekyler. Detta görs genom att en elektrisk ström passerar genom gelén för att separera laddade molekyler med olika vikter. Om molekylen du är intresserad av är inte vanligt, kommer bandet att vara nästan osynligt och svårt att mäta.

DNA och RNA kan förstärkas något innan man kör elektrofores, men det är inte praktiskt att göra detta med proteiner. Därför behövs ett stort vävnadsprov för att driva dessa analyser. Detta kan begränsa användbarheten av tekniken, särskilt i medicinsk analys. Det är praktiskt taget omöjligt att köra elektrofores på prover från en enda cell; flödescytometri och immunhistokemi används vanligare för att bedöma cell-vid-celluttryck av proteiner. En teknik som kallas PCR är utmärkt för att exakt mäta små mängder RNA.

Endast vissa molekyler kan visualiseras

Elektrofores är utmärkt vid separation och identifiering av medelstora till storstora biomolekyler. Men många av molekylerna som forskare vill se på är mindre; Små hormoner, neurotransmittorer och joner kan inte mätas genom elektrofores. Det här är av två anledningar: de reagerar inte korrekt med elektroforespreparatet (vanligtvis en teknik som heter SDS PAGE) och även om de gjorde det, är de för små för att separera ordentligt och skulle rusa ut i gelens botten. Dessa molekyler mäts istället med tekniker som RIAA (radioimmunanalyser) och ELISA (enzymbunden immunosorbant analys).

Elektrofores är låg genomströmning

Gelelektrofores är generellt låg genomströmning, vilket betyder att det inte gör Producerar inte data särskilt snabbt. Kontrastelektrofores, där man kan titta på en liten handfull RNA-molekyler i taget, med PCR (polymeraskedjereaktion), som samtidigt kan utvärdera tusentals prover. På samma sätt kan flödescytometri ta mätningar från tusentals enskilda celler och göra komplexa korrelationer, medan elektrofores ser på celler en massa och kan inte göra sådana fina diskrimineringar. PCR och flödescytometri representerar massivt parallella och seriella processer respektive båda sträcker sig överlägsna elektroforesförmågan för att generera forskningsdata.