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 middel van agarosegelelektroforese.
Wat is 1D-gelelektroforese?
1D Gelelektroforese, ook bekend als ééndimensionale gelelektroforese, is een methode voor eiwitscheiding op basis van het molecuulgewicht. Eiwitscheiding vindt voornamelijk plaats met behulp van polyacrylamidegelelektroforese. Op basis van het concept van gelelektroforese scheiden moleculen zich op basis van hun eigenschap van molecuulgewicht en lading.
Om de eiwitten een uniforme lading te geven, wordt daarom een behandeling met natriumdodecylsulfaat (SDS) uitgevoerd voorafgaand aan de gelelektroforese. SDS denatureert eiwitten en zorgt voor 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 in aanmerking genomen. Daarom wordt deze methode 1D-gelelektroforese genoemd.
Figuur 01: 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. Zo 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.
Figuur 02: 2D-gelelektroforese
Bij 2D-gelelektroforese laat men het eiwit dus lopen op een vaste pH-gradiënt in de eerste dimensie. In de tweede dimensie worden de eiwitten gescheiden met behulp van verticale of horizontale polyacrylamidegelelektroforese. Zo scheiden de eiwitten zich 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 in 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 eiwitten alleen op basis van het molecuulgewicht scheidt, terwijl 2D-gelelektroforese eiwitten scheidt op basis van zowel het iso-elektrische punt als het 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 toont een hoge resolutie dan 1D-gelelektroforese. 2D-gelelektroforese is echter duurder dan 1D-gelelektroforese.
Hieronder vat de infographic het verschil samen tussen 1D en 2D gelelektroforese.
Samenvatting – 1D vs 2D gelelektroforese
Scheiding van eiwitten is afhankelijk van veel 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 proteomics. Dit is dus de samenvatting van het verschil tussen 1D- en 2D-gelelektroforese.
