Hvad er polyacrylamidgel?
Polyacrylamidgel er en opløsning, der almindeligvis anvendes i elektroforese, processen med at adskille molekyler eller partikler i forskellige størrelser ved at føre dem gennem en gel og påføre elektrisk strøm. Der er forskellige opskrifter på polyacrylamidgel, men den indeholder typisk acrylamid, vand, en buffer, ammoniumpersulfat (APS) og tetramethylethylendiamin (TEMED). Denne gel fungerer som en matrix, der adskiller forbindelser baseret på deres ladning og størrelse; jo mere acrylamid i gelopløsningen, jo bedre separering af mindre molekyler. Denne gel bruges typisk til protein- og DNA-adskillelse.
Ved elektroforese får et elektrisk felt ladede partikler til at bevæge sig gennem en gel, der fungerer som en sigte for at få partiklerne i forskellige størrelser til at adskilles. Gelen absorberer enhver varme, der produceres fra den elektriske strøm. Polyacrylamidgel anvendes ofte i denne procedure, men agarose, et andet kemikalie, der skaber en lignende gel, kan også bruges.
Geler kan fremstilles af varierende koncentration med mængden af acrylamid i området fra ca. 6% til 15%. Ved blanding af gelen er acrylamidet upolymeriseret, hvilket betyder, at det forbliver som enkeltmolekyler. Tilsætningen af andre kemikalier, der fremmer binding, såsom TEMED, får molekylerne til at forbinde hinanden og danne lange kæder - den "poly" del af polyacrylamid.
Den største fordel ved polyacrylamidgel er, at antallet af bindingsbindinger og hårdhed kan kontrolleres baseret på den indledende mængde acrylamid og TEMED tilsat. En hovedfaktor i acrylamidkoncentrationen er størrelsen på molekylet, der analyseres. Jo mindre forbindelserne der adskilles, jo mere acrylamid er nødvendigt; meget små partikler adskilles ved hjælp af den højeste koncentration, 15 procent.
Acrylamid virker ved at kontrollere mængden af friktion i gelen; gelens hårdhed bestemmer mængden af friktion. Forbindelser, der er store, bevæger sig langs gelen langsommere, da der naturligvis er mere friktion eller modstand på grund af deres størrelse. Mindre forbindelser bevæger sig hurtigere, da der er mindre friktion. For at forhindre, at små forbindelser bevæger sig fra gelen, tilsættes mere acrylamid for at skabe mere friktion.
DNA-polyacrylamidgel anvendes til at adskille DNA-strenge med forskellig længde. Stykker af DNA vil adskilles med så lidt som et nukleotid, forbindelserne, der udgør hver streng. For at vide, hvilke stykker der henviser til de specifikke størrelser, køres almindeligvis en standard, der indeholder fragmenter af en kendt størrelse, sammen med prøver. DNA-stykkerne sammenlignes derefter med standarden, og størrelsen af strengen bestemmes.
En lignende procedure anvendes til at bestemme størrelsen på proteiner, ofte de i blodet. Blod indeholder to hovedtyper af proteiner: globulin, en stor størrelse protein og serumalbumin, et meget lille, negativt ladet protein. Separation ved anvendelse af polyacrylamidgel anvendes til at bestemme mængden af hver type.