Der Hauptunterschied zwischen 1D- und 2D-Gelelektrophorese sind die Eigenschaften, die für die Trennung von Proteinen bei der Gelelektrophorese verwendet werden. 1D-Gelelektrophorese trennt Proteine nur basierend auf dem Molekulargewicht, während 2D-Gelelektrophorese Proteine basierend auf ihrem isoelektrischen Punkt und Molekulargewicht trennt.
Proteintrennung durch Gelelektrophorese ist eine wichtige Technik zur Charakterisierung von Proteinen. Proteine haben unterschiedliche Eigenschaften; daher ist die Auftrennung im Vergleich zur DNA-Auftrennung durch Agarose-Gelelektrophorese komplexer.
Was ist 1D-Gelelektrophorese?
1D-Gelelektrophorese, auch bekannt als eindimensionale Gelelektrophorese, ist eine Methode zur Proteintrennung basierend auf dem Molekulargewicht. Die Proteintrennung erfolgt hauptsächlich mittels Polyacrylamid-Gelelektrophorese. Basierend auf dem Konzept der Gelelektrophorese trennen sich Moleküle aufgrund ihrer Eigenschaft von Molekulargewicht und Ladung.
Um den Proteinen eine gleichmäßige Ladung zu verleihen, wird daher vor der Gelelektrophorese eine Behandlung mit Natriumdodecylsulfat (SDS) durchgeführt. SDS denaturiert Proteine und verleiht dem Protein eine einheitliche negative Ladung; Wenn das elektrische Feld angelegt wird, wandern die Proteine basierend auf ihrem Molekulargewicht zum positiven Pol. Somit wird bei der Trennung nur eine Eigenschaft betrachtet. Deshalb wird diese Methode als 1D-Gelelektrophorese bezeichnet.
Abbildung 01: 1D-Gelelektrophorese
Während der 1D-Gelelektrophorese werden Proteine anhand ihres Molekulargewichts getrennt. In dieser Hinsicht wandern die Moleküle mit niedrigerem Gewicht im Vergleich zu den Proteinen mit hohem Molekulargewicht schneller im Gel. Daher bleiben Proteine mit hohem Gewicht in der Nähe der Vertiefungen.
Was ist 2D-Gelelektrophorese?
2D-Gelelektrophorese oder zweidimensionale Gelelektrophorese trennt Proteine basierend auf zwei Eigenschaften. Die beiden Eigenschaften sind der isoelektrische Punkt des Proteins und das Molekulargewicht. Dieses Verfahren der Proteintrennung erhöht die Auflösung der Proteintrennung. Der isoelektrische Punkt des Proteins hängt vom pH-Wert ab, bei dem das Protein neutral ist.
Abbildung 02: 2D-Gelelektrophorese
So lässt man bei der 2D-Gelelektrophorese das Protein auf einem festen pH-Gradienten in der ersten Dimension laufen. In der zweiten Dimension werden die Proteine mittels vertikaler oder horizontaler Polyacrylamid-Gelelektrophorese aufgetrennt. Somit trennen sich die Proteine nach ihrem Molekulargewicht in der zweiten Dimension.
Außerdem erhöht diese Methode der Gelelektrophorese die Auflösung der Proteintrennung. Daher sind die getrennten Proteine reiner. Die Kosten der Technik sind jedoch viel höher als bei der eindimensionalen Gelelektrophorese.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen 1D- und 2D-Gelelektrophorese?
- Beide Techniken trennen Proteine.
- Daher sind sie wichtig für die Charakterisierung von Proteinen.
Was ist der Unterschied zwischen 1D- und 2D-Gelelektrophorese?
Der Hauptunterschied zwischen 1D- und 2D-Gelelektrophorese besteht darin, dass die 1D-Gelelektrophorese Proteine nur auf der Grundlage des Molekulargewichts trennt, während die 2D-Gelelektrophorese Proteine sowohl auf der Grundlage des isoelektrischen Punkts als auch des Molekulargewichts trennt. Aufgrund dieses grundlegenden Unterschieds zwischen 1D- und 2D-Gelelektrophorese variieren auch die Auflösung der Trennung der Proteine und die Kosten der beiden Techniken. Die 2D-Gelelektrophorese zeigt eine höhere Auflösung als die 1D-Gelelektrophorese. Die 2D-Gelelektrophorese ist jedoch teurer als die 1D-Gelelektrophorese.
Die folgende Infografik fasst den Unterschied zwischen 1D- und 2D-Gelelektrophorese zusammen.
Zusammenfassung – 1D vs. 2D Gelelektrophorese
Die Trennung von Proteinen hängt von vielen Faktoren ab. 1D-Gelelektrophorese trennt Proteine nur basierend auf dem Molekulargewicht. Zweidimensionale oder 2D-Gelelektrophorese erhöht jedoch die Auflösung der Proteintrennung. Darüber hinaus trennt die 2D-Gelelektrophorese Proteine basierend auf dem isoelektrischen Punkt und dem Molekulargewicht. Daher sind diese Daten wichtig für die Weiterverarbeitung von Proteinen und im Bereich der Proteomik. Dies ist also die Zusammenfassung des Unterschieds zwischen 1D- und 2D-Gelelektrophorese.
