Elektrophorese

Quelle: Wikipedia. Seiten: 33. Kapitel: Agarose-Gelelektrophorese, 2D-Gelelektrophorese, Western Blot, Southern Blot, Ethidiumbromid, Kapillarelektrophorese, QPNC-PAGE, Elektrofiltration, Dichtegradientenelektrophorese, SDS-PAGE, Natriumlaurylsulfat, Polyacrylamid-Gelelektrophorese, Nativ-Gelelektrophorese, Diskontinuierliche Elektrophorese, Northern Blot, Elektroosmose, Isoelektrische Fokussierung, Blotting, Comet-Assay, Dielektrophorese, Electrophoretic Mobility Shift Assay, DNase Footprinting Assay, TBE-Puffer, Silberfärbung, Isotachophorese, Pulsed-Field Elektrophorese, Lipid-Elektrophorese, Zonenelektrophorese, TAE-Puffer, Comigrationsstandard, Kataphorese. Auszug: Die zweidimensionale Gelelektrophorese oder 2D-Gelelektrophorese ist eine analytische Methode in Biochemie, Molekularbiologie und Proteomik. Sie wurde 1975 durch O'Farrell und Klose unabhängig voneinander entwickelt und kombiniert die isoelektrische Fokussierung (IEF) mit der SDS-Polyacrylamidgelelektrophorese (SDS-PAGE) zur Trennung komplexer Proteingemische (Bakterienlysate, Lysate von höheren Zellen oder Geweben, Körperflüssigkeiten) in Einzelproteine. Durch die Kombination der beiden orthogonal zueinander ausgeführten Trenntechniken wird eine besonders hochauflösende Trennung erreicht. Jeder Fleck (Spot) im Proteinmuster entspricht einer Sorte (Spezies) von Proteinmolekülen. Da sich Proteinmuster in biologischen Systemen umwelt- und zustandsabhängig verändern, können sie zur Unterscheidung geschädigter und gesunder oder auch optimal und suboptimal gewachsener Zellen herangezogen werden. Sie geben beispielsweise Aufschluss über Krankheitsursachen oder den Wirkungsmechanismus von Medikamenten auf molekularer Ebene. Aufgrund der Komplexität von zweidimensionalen Proteinmustern wird für deren Auswertung auf speziell entwickelte Computerprogramme zurückgegriffen. Um absolute Vergleichbarkeit der Proben zu gewährleisten, wird bei der Probenahme auf immer identische Bedingungen geachtet. Zur Gewinnung der Proteinextrakte werden die Zellen möglichst schonend geöffnet. Außerhalb der Zellstrukturen sind die austretenden Proteine besonders anfällig für die Bildung von Aggregaten und den Abbau durch ebenfalls aus den Zellen stammende Proteasen. Da man im zweidimensionalen Muster Artefakte aus der Präparation vermeiden möchte, wird bei der Probenvorbereitung nahe 0 °C gearbeitet. Des Weiteren werden in der Regel Harnstoff und nichtionische Detergentien sowie proteasehemmende Stoffe zugesetzt. Bei der IEF (erste Dimension) werden die Proteine aus dem zu untersuchenden Extrakt auf der Basis ihres relativen Gehalts saurer und basischer Aminosäurereste aufgetrennt (Separation na