Wat is polyacrylamidegel?
Polyacrylamidegel is een oplossing die gewoonlijk wordt gebruikt bij elektroforese, het proces waarbij moleculen of deeltjes van verschillende grootte worden gescheiden door ze door een gel te leiden en elektrische stroom aan te leggen. Er zijn verschillende recepten voor polyacrylamidegel, maar het bevat meestal acrylamide, water, een buffer, ammoniumpersulfaat (APS) en tetramethylethyleendiamine (TEMED). Deze gel functioneert als een matrix die verbindingen scheidt op basis van hun lading en grootte; hoe meer acrylamide in de geloplossing, hoe beter de scheiding van kleinere moleculen. Gewoonlijk wordt deze gel gebruikt voor eiwit- en DNA-scheiding.
Bij elektroforese zorgt een elektrisch veld ervoor dat geladen deeltjes door een gel bewegen, die als een zeef functioneert en ervoor zorgt dat de deeltjes van verschillende grootte zich scheiden. De gel zal alle warmte absorberen die wordt geproduceerd door de elektrische stroom. Polyacrylamidegel wordt gewoonlijk in deze procedure gebruikt, maar agarose, een andere chemische stof die een soortgelijke gel creëert, kan ook worden gebruikt.
Gels kunnen worden gemaakt met variërende concentratie, waarbij de hoeveelheid acrylamide varieert van ongeveer 6% tot 15%. Bij het mengen van de gel is het acrylamide ongepolymeriseerd, wat betekent dat het als afzonderlijke moleculen blijft. De toevoeging van andere chemicaliën die binding bevorderen, zoals TEMED, zorgt ervoor dat de moleculen aan elkaar koppelen en lange ketens vormen - het "poly" -deel van polyacrylamide.
Het belangrijkste voordeel van polyacrylamidegel is dat het aantal bindingsverbindingen en hardheid kan worden geregeld op basis van de initiële hoeveelheid toegevoegd acrylamide en TEMED. Een belangrijke factor in de acrylamideconcentratie is de grootte van het molecuul dat wordt geanalyseerd. Hoe kleiner de te scheiden verbindingen, hoe meer acrylamide nodig is; zeer kleine deeltjes worden gescheiden met behulp van de hoogste concentratie, 15 procent.
Acrylamide werkt door de hoeveelheid wrijving in de gel te regelen; de hardheid van de gel bepaalt de hoeveelheid wrijving. Grote verbindingen zullen langzamer door de gel bewegen omdat er van nature meer wrijving of weerstand is vanwege hun grootte. Kleinere verbindingen bewegen sneller, omdat er minder wrijving is. Om te voorkomen dat kleine verbindingen van de gel af bewegen, wordt meer acrylamide toegevoegd om meer wrijving te creëren.
DNA-polyacrylamidegel wordt gebruikt om DNA-strengen van verschillende lengte te scheiden. Delen van DNA scheiden zich door zo weinig als één nucleotide, de verbindingen waaruit elke streng bestaat. Om te weten welke stukken naar de specifieke maten verwijzen, wordt meestal een standaard gebruikt die fragmenten van een bekende grootte bevat. De DNA-stukken worden vervolgens vergeleken met de standaard en de grootte van de streng wordt bepaald.
Een vergelijkbare procedure wordt gebruikt om de grootte van eiwitten te bepalen, meestal die in bloed. Bloed bevat twee hoofdsoorten eiwitten: globuline, een groot eiwit en serumalbumine, een heel klein, negatief geladen eiwit. Scheiding met behulp van polyacrylamidegel wordt gebruikt om de hoeveelheid van elk type te bepalen.