Agaroze pret poliakrilamīdu
Abi agaroze un poliakrilamīds ir ūdenī šķīstoši polimēri, taču starp tiem var redzēt daudzas atšķirības, sākot ar to izcelsmi. Gan agarozei, gan poliakrilamīdam ir kaut kas kopīgs spējā veidot porainas gēla matricas. Neskatoties uz to, starp abiem pastāv vairākas atšķirīgas atšķirības. Galvenās atšķirības starp abiem šiem polimēriem ir to izcelsme, ķīmiskā struktūra, dažādais pielietojums un veiktspēja gēla elektroforēzes ziņā.
Kas ir Agarose?
Agaroze ir dabā sastopams lineārs polimērs, kas savukārt iegūts no kompleksa polimēra, ko sauc par agaru, kas atrodams jūras aļģēs. Agarozi ekstrahē no agara, atdalot tā olbaltumvielu komponentu, ko sauc par agaropektīnu. Agaroze ir tā, kas dod agaram spēju veidot želejas.
Galvenā agarozes izmantošana ir mikrobioloģiskajos un molekulāri bioloģiskajos pētījumos. Mikrobioloģiskajos pētījumos agaroze, papildināta ar piemērotām barības vielām, nodrošina stabilu pamatu tādu mikroorganismu kā baktērijas un sēnītes kultivēšanai. Lietojot puscietās koncentrācijās, tas var būt noderīgs, novērtējot šo mikroorganismu kustīgumu. Molekulārajā bioloģijā tas kalpo kā svarīgs instruments vienam no fundamentālākajiem izšķirtspējas procesiem, ko sauc par “gēla elektroforēzi” vai “agarozes gēla elektroforēzi” (AGE). Gēla elektroforēze ir process, kas ļauj izdalīt vai atdalīt nukleīnskābes vai olbaltumvielas, pamatojoties uz to lielumu un lādiņu. Šeit agaroze kalpo kā porains sietam līdzīgs gēls, caur kuru notiek atdalīšana.
Agarozes struktūra
Kas ir poliakrilamīds?
Poliakrilamīds ir sintētisks polimērs un tiek izmantots ļoti dažādās nozarēs. Kā jau minēts iepriekš, tā izmantošana ir atkarīga no tā spējas veidot želejas. Tomēr papildus tam dažādās nozarēs tiek izmantota arī spēja noturēt un novadīt ūdeni dažādās koncentrācijās.
Visizplatītākais un izplatītākais poliakrilamīda pielietojums ir notekūdeņu attīrīšana. Šeit to izmanto kā flokulējošu līdzekli, lai noņemtu visus suspendētos organiskos materiālus; tādējādi uzlabojot duļķainību un dzidrinot ūdeni. Vēl viens poliakrilamīda pielietojums ir papīra rūpniecība. Šeit to izmanto, lai pēc vajadzības noturētu vai iztukšotu ūdeni no papīra masas. Līdzīgi lauksaimniecības un celtniecības nozarēs to izmanto kā augsnes ielabotāju, lai novērstu augsnes eroziju un uzlabotu tās kvalitāti.
Tāpat kā agarozi, arī poliakrilamīdu molekulārajā bioloģijā izmanto kā svarīgu izšķiršanas līdzekli līdzīgā procesā, ko sauc par “poliakrilamīda gēla elektroforēzi” (PAGE). Papildus tam visam poliakrilamīdu izmanto arī rūdas apstrādē un flokulējošā līdzekļa ražošanā, lai noņemtu visus suspendētos organiskos materiālus; tādējādi uzlabojot duļķainību un dzidrinot ūdeni. Vēl viens poliakrilamīda pielietojums ir papīra rūpniecība. Šeit to izmanto, lai pēc vajadzības noturētu vai iztukšotu ūdeni no papīra masas. Līdzīgi lauksaimniecības un celtniecības nozarēs to izmanto kā augsnes ielabotāju, lai novērstu augsnes eroziju un uzlabotu tās kvalitāti. Papildus tam visam poliakrilamīdu izmanto arī pārtikas piedevu, mīksto kontaktlēcu un tekstilizstrādājumu ražošanā.
Poliakrilamīda struktūra
Kāda ir atšķirība starp agarozi un poliakrilamīdu?
Agarozes un poliakrilamīda izcelsme:
Agaroze: Agaroze ir dabiskas izcelsmes polimērs. Tas ir iegūts no jūras aļģēm.
Poliakrilamīds: poliakrilamīdam ir sintētiska izcelsme, un tas nav atrodams nekādos dabiskos apstākļos.
Agarozes un poliakrilamīda molekulārā formula:
Agaroze: Agarozes molekulārā formula ir C 24 H 38 O 19.
Poliakrilamīds: Poliakrilamīda molekulārā formula ir (C 3 H 5 NO) n.
Agarozes un poliakrilamīda ķīmiskā struktūra:
Agaroze: Agaroze ir lineārs polisaharīds. Tas sastāv no atkārtotām disaharīdu vienībām, ko sauc par agrobiozi, un ko tur ūdeņraža saites.
Poliakrilamīds: poliakrilamīds ir ķīmiski savstarpēji saistīts polimērs. Tas sastāv no akrilamīda monomēriem un šķērssavienojuma N, N'-metilēnbisakrilamīda.
Agarozes un poliakrilamīda toksicitāte:
Agaroze: Gan agarozei, gan tās agregozes monomēru vienībai nav toksiska rakstura.
Poliakrilamīds: poliakrilamīda monomēra vienība, akrilamīds, ir domājams kancerogēns un zināms neirotoksīns, kamēr tā polimerizētā forma pēc būtības nav toksiska.
Agarozes un poliakrilamīda želeju raksturojums:
VECUMS un LAPA:
Agaroze: Agarozes gela sagatavošana AGE ir mazāk laikietilpīga, vienkārša un vienkārša, un tam nav nepieciešams ierosinātājs vai polimerizējošs katalizators.
Poliakrilamīds. Poliakrilamīda gēla sagatavošana PAGE ir laikietilpīga un garlaicīga, un tam nepieciešams arī ierosinātājs (amonija persulfāts) un polimerizējošais katalizators (N, N, N ', N'-tetrametiletilendiamīns - TEMED).
Daba:
Poliakrilamīda želejas ir ķīmiski stabilākas nekā agarozes želejas.
Poras izmērs:
Ņemot vērā to pašu koncentrāciju, poliakrilamīda gēla matricām ir mazāks poru izmērs nekā agarozes gela matricai.
Poras lieluma mainīšana:
Poliakrilamīda gēlu poru izmēru var mainīt kontrolētāk nekā agarozes gēlos.
Risināšanas jauda:
Poliakrilamīda gēliem ir augsta izšķirtspēja, bet agarozes gēliem ir zema izšķirtspēja.
Nukleīnskābes uzņemšana:
Poliakrilamīda gēlos var izšķīdināšanas nolūkos uzņemt lielāku daudzumu nukleīnskābes nekā agarozes gēlos.
Attēlu pieklājība: agaroze un poliakrilamīda struktūra, izmantojot Wikicommons (publiskais domēns)
