Die Hauptunterschied zwischen Agarose und Polyacrylamid ist das Agarose wird in der Agarosegelelektrophorese (AGE) hauptsächlich zur Trennung von DNA verwendet, während Polyacrylamid in der Polyacrylamidgelelektrophorese (PAGE) hauptsächlich zur Trennung von Proteinen verwendet wird. Darüber hinaus kann Agarose DNA-Fragmente mit einer Größe von 50-20.000 bp trennen, während Polyacrylamid ein höheres Auflösungsvermögen besitzt und bis zu 5-500 bp DNA-Fragmente trennt. Darüber hinaus liegen Agarosegele mit horizontalem Lauf flach auf dem Tisch, während Polyacrylamidgele mit vertikalem Lauf auf dem Tisch stehen.

Agarose und Polyacrylamid sind die beiden Hauptarten von Gelen, die verwendet werden, um Makromoleküle, einschließlich DNA, RNA und Proteine, basierend auf ihrer Größe und Ladung zu trennen.

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Was ist Agarose?

Agarose ist das natürliche Polysaccharid-Polymer, das bei der Agarosegelelektrophorese (AGE) verwendet wird. Es handelt sich jedoch um eine komplexe Mischung von Molekülen und der Hauptbestandteil von Agarose ist Agar. Wichtig ist, dass es in einem Agarosegel möglich ist, große DNA-Fragmente basierend auf ihrer Größe zu trennen. Normalerweise ist DNA ein negativ geladenes Molekül, das unter einem elektrischen Feld zur positiven Elektrode läuft. Außerdem sind Poren im Agarosegel für die Größentrennung der DNA verantwortlich.

Abbildung 1: Agarose-Gelelektrophorese

Darüber hinaus ist Agarosegel eine 3D-Matrix aus helikalen Agarosemolekülen, die zu Kanälen und Poren aggregieren. Dennoch ist seine Porengröße nicht einheitlich. Daher sind die Ergebnisse schwer zu reproduzieren. Andererseits ist es einfach zu handhaben und zu gießen. Außerdem bindet die Agarose, wenn das Gel abkühlt.

Was ist Polyacrylamid?

Polyacrylamid ist die Substanz, die bei der Herstellung der Polyacrylamid-Gelelektrophorese (PAGE) verwendet wird. Im Grunde ist es ein Produkt der Vernetzung zweier Moleküle; Acrylamid und Bisacrylamid. Außerdem ist Acrylamid ein Produkt der Hydratation von Acrylnitril durch das Enzym Nitrilhydratase. Darüber hinaus liegt es in Form eines Pulvers vor, das für das Nervensystem des Menschen giftig ist. Unter Zugabe von Wasser polymerisiert Acrylamid zu Polyacrylamid.

Abbildung 2: SEITE

Ähnlichkeiten zwischen Agarose und Polyacrylamid

Unterschied zwischen Agarose und Polyacrylamid

Definition

Agarose ist der Hauptbestandteil von Agar, das insbesondere in Gelen für die Elektrophorese verwendet wird. Polyacrylamid ist ein Kunstharz, das durch Polymerisieren von Acrylamid hergestellt wird. Es ist ein wasserlösliches Polymer, das verwendet wird, um ein stabilisiertes Gel zu bilden.

Herstellung

Agarose ist ein komplexes Polysaccharid, das aus Algen gewonnen wird, während Acrylamid durch die Verdauung von Acrylnitril durch Nitrilhydratase hergestellt wird.

Komposition

Agarose besteht aus vielen Molekülen, während Polyacrylamid ein großes Molekül enthält.

Gele

Agarosegele enthalten lange Ketten miteinander verbundener Zucker, die ein Geflecht bilden, während die Polyacrylamidgele eine chemische Vernetzung von Acrylamid und Bisacrylamid bilden, wodurch ein Molekularsieb entsteht.

Einstellung

Agarose härtet beim Abkühlen aus, während Polyacrylamid durch eine chemische Reaktion härtet, sobald die Vernetzung erfolgt.

Konfiguration ausführen

Agarose ist ein horizontales Gel, während Polyacrylamid ein vertikales Gel ist.

Eigenschaften

Die Porengröße des Agarosegels wird mit steigender Agarosekonzentration im Gel kleiner. Das Verhältnis von Acrylamid zu Bisacrylamid bestimmt jedoch die Porengröße des Polyacrylamidgels.

Typische Konzentrationen des Gels

Typische Konzentrationen von Agarosegel liegen bei etwa 0,5 bis 2%, während die typischen Konzentrationen von Polyacrylamidgel bei etwa 6-15% liegen.

Trennung von Biomolekülen

Agarosegele sind vor allem für die Trennung von viel größeren DNA-Fragmenten wie den Produkten der PCR wichtig, während Polyacrylamidgele für die Trennung von Proteinen sowie kleinen Nukleinsäuren wie Oligonukleotiden, miRNA, tRNAs usw. wichtig sind.

Trennung von DNA

Agarose kann DNA mit einer Größe von ungefähr 50–20.000 bp trennen, während Polyacrylamid DNA mit einer Größe von ungefähr 5–500 bp trennen kann.

Auflösungsvermögen

Agarosegele haben ein vergleichsweise geringes Auflösungsvermögen, während Polyacrylamidgele ein hohes Auflösungsvermögen aufweisen.

DNA-Konfiguration

Agarosegele trennen typischerweise DNA in doppelsträngiger Form, während Polyacrylamidgele DNA in einzelsträngiger Form trennen.

Vorteile

Agarosegele sind ungiftig und einfach zu handhaben, während Polyacrylamidgele reproduzierbare Ergebnisse liefern.

Nachteile

Agarosegele haben keine einheitliche Porengröße, während Polyacrylamidgele ein starkes Neurotoxin enthalten.

Abschluss

Agarose ist das Polysaccharid von Algen, das bei der Herstellung von Gelen wichtig ist, hauptsächlich um große DNA-Fragmente zu trennen. Außerdem ist es ein horizontales Gel mit vergleichsweise geringem Auflösungsvermögen. Andererseits ist Polyacrylamid eine andere Art von Gel, die hauptsächlich bei der Trennung von Proteinen verwendet wird. Auch bei der Trennung kleiner Nukleinsäuren ist es aufgrund seines hohen Auflösungsvermögens wichtig. Darüber hinaus besteht es aus der Vernetzung von Acrylamid und Bisacrylamid durch eine chemische Reaktion. Andererseits ist Polyacrylamid ein vertikales Gel. Daher besteht der Hauptunterschied zwischen Agarose und Polyacrylamid in der Zusammensetzung, dem Fixier- und dem Auflösungsvermögen.

Verweise:

1. Clore, Adam. „Laufende Agarose- und Polyacrylamid-Gele.“ INTEGRATED DNA TECHNOLOGIES, Integrated DNA Technologies, Inc., 20. September 2017. Hier erhältlich.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. „Elektrophorese – sich entlang des Gels bewegen“ Von michael – sich entlang bewegen (CC BY 2.0) über Commons Wikimedia 2. „Gelelektrophoreseapparatur“ (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia