Différence clé - Électrophorèse capillaire vs électrophorèse sur gel
L'électrophorèse est une technique utilisée pour séparer les biomolécules en fonction de la charge, de la taille et de la forme des particules. La migration de la molécule, appelée mobilité électrophorétique, dépend du type de polymère/gel utilisé, de sa taille de pores, de la tension fournie, du temps de marche et du rapport surface sur volume. Il existe différents types de techniques d'électrophorèse en fonction du type de biomolécule utilisée. Le premier type d'électrophorèse inventé était l'électrophorèse sur papier où un papier de nitrocellulose était utilisé comme milieu de séparation des biomolécules. Le principe de l'électrophorèse sur gel, où des gels de différentes tailles de pores étaient utilisés pour séparer les biomolécules, a été inventé plus tard. La technique d'électrophorèse sur gel a été encore modifiée pour améliorer la précision de la technique, et l'une de ces modifications est l'électrophorèse capillaire. le différence clé entre l'électrophorèse capillaire et l'électrophorèse sur gel est que l'électrophorèse sur gel est réalisée dans un plan vertical ou horizontal à l'aide d'un gel polymère de taille de pore standard, tandis que l'électrophorèse capillaire est réalisée dans un tube capillaire avec un liquide polymère ou un gel.
Qu'est-ce que l'électrophorèse sur gel ?
L'électrophorèse sur gel est une technique utilisée pour séparer principalement les acides nucléiques, les protéines ou les acides aminés en fonction de leur charge, de leur taille et de leur forme. Cette technique utilise un gel physique, qui est une substance polymère, comme milieu de séparation. Les gels les plus couramment utilisés sont l'agarose (pour la séparation des acides nucléiques) et le polyacrylamide (pour la séparation des protéines). L'appareil d'électrophorèse sur gel contient le plateau de coulée de gel pour préparer le gel, les peignes de coulée pour préparer les puits, le réservoir tampon, les électrodes - positive (anode) et négative (cathode) et l'unité d'alimentation en tension. Les molécules comme l'ADN ou l'ARN, qui sont chargées négativement, se déplacent de la cathode à l'anode et les molécules qui sont chargées positivement se déplacent inversement. La préparation du gel se fait selon les besoins. Si une résolution élevée ou une séparation des molécules est requise, un gel à haute concentration avec une taille de pores moindre doit être préparé. Les molécules séparées sur la matrice de gel sont observées après une technique de coloration. Les molécules séparées apparaissent sous forme de bandes sur la matrice de gel.
Figure 01: Électrophorèse sur gel
L'électrophorèse sur gel est utilisée dans les diagnostics moléculaires tels que l'empreinte ADN pour déterminer la présence d'un fragment d'ADN/ARN particulier ou d'une protéine. L'électrophorèse sur gel détermine également la pureté de l'échantillon de biomolécule extrait. L'électrophorèse sur gel est réalisée comme étape préliminaire pour l'in et l'hybridation et comme analyse de confirmation après le séquençage.
Qu'est-ce que l'électrophorèse capillaire ?
L'électrophorèse capillaire est une modification de l'électrophorèse sur gel qui utilise le même principe de séparation basé sur la charge, la taille de la molécule, mais est réalisée dans un tube capillaire avec une substance en gel ou un polymère liquide. Les capillaires sont préparés en silice fondue et chaque tube capillaire a un diamètre interne de 50 à 100 μm et une longueur de 25 à 100 cm. Les échantillons sont injectés dans le tube capillaire contenant le matériau polymère et sont séparés beaucoup plus rapidement que l'électrophorèse sur gel classique. Le système capillaire est bien protégé à l'intérieur d'une gaine isolante qui protège l'échantillon de toute contamination. Les capillaires peuvent être remplis de polymères liquides tels que l'hydroxyéthylcellulose ou de gels à haute résolution tels que le polyacrylamide. L'électrophorèse capillaire fournit une plus grande résolution; la séparation est donc plus précise. L'électrophorèse capillaire utilise un système de détection automatisé par analyse spectrophotométrique. Cela est dû au rapport surface/volume plus élevé.
Figure 02: Électrophorèse capillaire
L'électrophorèse capillaire est utilisée dans des situations telles que la médecine légale où une plus grande précision est requise et n'est pas couramment utilisée car il s'agit d'une technique coûteuse.
Quelles sont les similitudes entre l'électrophorèse capillaire et l'électrophorèse sur gel ?
- La séparation des molécules dans les deux techniques est basée sur la charge et la taille de la molécule.
- Les deux techniques peuvent être utilisées pour séparer à la fois les acides nucléiques et les protéines.
- Le volume d'échantillon des deux techniques est le même.
- Les deux techniques utilisent un tampon pour faciliter la séparation.
Quelle est la différence entre l'électrophorèse capillaire et l'électrophorèse sur gel ?
Électrophorèse capillaire vs électrophorèse sur gel |
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| L'électrophorèse capillaire est une technique qui sépare des biomolécules sur un tube capillaire à l'aide d'un milieu polymère liquide ou gel. | L'électrophorèse sur gel est une technique qui sépare les biomolécules sur un plan vertical ou horizontal à l'aide d'un gel polymère. |
| Séparation | |
| En électrophorèse capillaire, la séparation se fait à l'intérieur d'un tube capillaire. | En électrophorèse sur gel, la séparation se fait sur un plan vertical ou horizontal. |
| Moyen de séparation | |
| Les polymères liquides comme l'hydroxyéthylcellulose sont utilisés dans l'électrophorèse capillaire. | Les gels, soit d'agarose ou de polyacrylamide, sont utilisés comme milieu dans l'électrophorèse sur gel. |
| Lien croisé | |
| Une haute résolution peut être obtenue par électrophorèse capillaire. | La résolution est faible en électrophorèse sur gel. |
| Rapport surface/volume | |
| Le rapport surface/volume est élevé en électrophorèse capillaire. | Le rapport surface/volume est faible en électrophorèse sur gel. |
| Technique de détection | |
| La détection est effectuée par des détecteurs automatisés spectrophotométriques en électrophorèse capillaire. | La coloration et l'observation à travers un transilluminateur UV sont effectuées comme techniques de détection en électrophorèse sur gel. |
Résumé - Électrophorèse capillaire vs électrophorèse sur gel
Le diagnostic moléculaire joue un rôle majeur dans le monde scientifique. L'identification et la purification de l'ADN, de l'ARN et des protéines sont des étapes critiques des procédures de diagnostic. L'électrophorèse est une technique qui sépare et identifie les biomolécules à la fois dans l'électrophorèse sur gel et dans l'électrophorèse sur gel capillaire très avancée. L'électrophorèse sur gel est réalisée dans un plan vertical ou horizontal à l'aide d'un gel polymère de taille de pore standard, tandis que l'électrophorèse capillaire est réalisée dans un tube capillaire avec un liquide polymère ou un gel. C'est la différence entre l'électrophorèse capillaire et l'électrophorèse sur gel. À la fin de la technique d'électrophorèse, les biomolécules sont ensuite traitées pour obtenir des informations de niveau supérieur par hybridation ou par des techniques telles que la prise d'empreintes digitales.
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