b'\n_START_ARTICLE_\nKahedimensionaalne geelelektroforees\n_START_PARAGRAPH_\nKahedimensionaalne geelelektroforees (2DE- v\xc3\xb5i 2D-elektroforees) on elektroforeesi rakendus, mida klassikaliselt kasutatakse valkude anal\xc3\xbc\xc3\xbcsimiseks. See tehnika eraldab valgud erinevate omaduste kaudu. Esimene dimensioon on isoelektriline fokuseerimine, mis eraldab valgud vastavalt nende isoelektrilisele punktile (pI). Teine dimensioon on SDS-pol\xc3\xbcakr\xc3\xbc\xc3\xbclamiidgeelelektroforees (SDS-PAGE), mis eraldab valgud vastavalt molekulmassidele._NEWLINE_Selle meetodi v\xc3\xb5tsid esimestena kasutusele 1975. aastal Patrick H. O\'Farrell ja Joachim Klose.\n_START_SECTION_\nIsoelektriline fokuseerimine\n_START_PARAGRAPH_\nIsoelektrilise punkti j\xc3\xa4rgi valkude eraldamist nimetatakse isoelektriliseks fokuseerimiseks (IEF). Kui valk on puhvris, millel on pH gradient ja rakendatakse elektriv\xc3\xa4lja, siis l\xc3\xb5puks hakkab valk liikuma elektroodi suunas, millel on vastaslaeng. \xc3\x9cle\xc3\xbcldiselt on igal valgul laeng. Kui valgud on positiivselt laetud, siis neid t\xc3\xb5mmatakse negatiivsema geeli otsa poole ja kui valgud on negatiivselt laetud, siis positiivsema otsa poole. Valgud liiguvad geelis ja akumuleeruvad nende isoelektrilises punktis: see on punkt, kus valgu \xc3\xbcle\xc3\xbcldine laeng on 0 (neutraalne)._NEWLINE_pH gradienti l\xc3\xa4biva migratsiooni ajal valk kas korjab prootoneid \xc3\xbcles v\xc3\xb5i kaotab neid. Kui valk migreerub, siis netolaeng ja liikuvus kasvavad, aga valgu liikumine aeglustub. L\xc3\xb5puks j\xc3\xb5uab valk punkti, kus tema pH gradient on v\xc3\xb5rdne isoelektrilise punktiga. Seal on valk laenguta ja l\xc3\xb5petab "r\xc3\xa4ndamise". Kui peaks juhtuma, et valk difundeerub madalama pH-ga regiooni, siis toimub protoneerumine ja valk sunnitakse elektriv\xc3\xa4ljaga tagasi katoodi suunas. Teistpidi, kui valk difundeerub regiooni, kus pH on k\xc3\xb5rgem isoelektrilisest punktist, siis valk muutub negatiivselt laetuks ja suunatakse anoodi suunas. T\xc3\xa4nu sellele omadusele valgud kondenseeruvad pH gradiendis selgeteks ribadeks oma individuaalse isoelektrilise punkti j\xc3\xa4rgi. IEF s\xc3\xbcsteemis migreeruvad valgud oma p\xc3\xbcsiasendisse kogu s\xc3\xbcsteemist. V\xc3\xb5rdluseks v\xc3\xb5ib tuua, et tavalises elektroforeesis liiguvad valgud senikaua, kuni elektriv\xc3\xa4li eemaldatakse.\n_START_SECTION_\nTeine dimensioon\n_START_PARAGRAPH_\nP\xc3\xa4rast esimese dimensiooni l\xc3\xb5ppu h\xc3\xa4vitatakse valgukompleksid, denatureerides neid naatriumdodets\xc3\xbc\xc3\xbclsulfaadiga (SDS) teises dimensioonis. SDS denatureerib valgud ja SDS molekulid seotakse vastavalt valgu pikkusele. Valgu pikkus on ligikaudu proportsionaalne tema massiga. Teine dimensioon on standardne pol\xc3\xbcakr\xc3\xbc\xc3\xbclamiidgeel. Valgud, mis eraldati esimeses dimensioonis isoelektrilise fokuseerimisega, pannakse SDS pol\xc3\xbcakr\xc3\xbc\xc3\xbclamiidgeeli ja eraldatakse suuruse j\xc3\xa4rgi. Esimesest elektroferogrammist eraldatakse molekulid 90-kraadise nurga all (ristloodis). See toimub molekulmassi alusel._NEWLINE_Selleks, et anal\xc3\xbc\xc3\xbcsida rakkudes olevaid valke, on v\xc3\xa4ga oluline teada nende koost\xc3\xb6\xc3\xb6d. K\xc3\xb5ige sagedamini t\xc3\xb6\xc3\xb6tavad valgud koos mitmetes kompleksides, et nad saaksid olla t\xc3\xa4ielikult funktsionaalsed. S\xc3\xa4ilitada tuleb valgukomplekside natiivne vorm. Selleks kasutatakse pol\xc3\xbcakr\xc3\xbc\xc3\xbclamiidgeelelektroforeesi, kus valgukompleksid s\xc3\xa4ilitavad natiivse vormi ja lahutatakse elektriv\xc3\xa4ljas nende massile vastavalt. Et oleks v\xc3\xb5imalik s\xc3\xa4ilitada eraldust suuruse, mitte laengu j\xc3\xa4rgi, nagu IEF puhul, viiakse valkudele lisalaeng Coomassie sinise v\xc3\xb5i liitiumdodets\xc3\xbc\xc3\xbclsulfaadi abil._NEWLINE_Nagu eespool mainitud, rakendatakse teises dimensioonis taas elektrilist potentsiaali, kuid 90-kraadise nurga all v\xc3\xb5rreldes esimese v\xc3\xa4ljaga. Valgud t\xc3\xb5mmatakse geeli positiivsemale poolele proportsionaalselt nende massi-laengu suhtega. Kuna SDS molekulid on negatiivselt laetud, siis k\xc3\xb5ikidel valkudel on ligikaudu sama mass-laengu suhe \xc3\xbcksteise suhtes. Valgu edasij\xc3\xb5udmist takistab h\xc3\xb5\xc3\xb5re. Seega geel k\xc3\xa4itub nagu molekulaarne s\xc3\xb5el. Valgud eralduvad pinge rakendamisel nende molekulmassi p\xc3\xb5hjal: suuremad valgud j\xc3\xa4\xc3\xa4vad pidama geeli \xc3\xbclaossa ning v\xc3\xa4iksemad suudavad selle molekulaarse s\xc3\xb5ela l\xc3\xa4bida ning j\xc3\xb5uavad geeli madalamasse ossa.\n_START_SECTION_\nValkude tuvastamine\n_START_PARAGRAPH_\nKahedimensionaalse elektroforeesi tulemuseks on geel, kus valgud on laotunud selle pinnale. Neid valke saab tuvastada mitmesuguste vahenditega, kuid k\xc3\xb5ige sagedamini kasutatavad v\xc3\xa4rvained on h\xc3\xb5be ja Coomassie sinine. Esimese meetodi puhul rakendatakse geelile h\xc3\xb5beda kolloidi, mis seondub valkudes olevate ts\xc3\xbcsteiingruppidega. Seej\xc3\xa4rel h\xc3\xb5be tumendatakse, eksponeerides seda UV valguses. H\xc3\xb5beda koguse saab vastavusse viia tumedusega ning sealt edasi j\xc3\xa4reldada mingi teatud valgukoguse geelis ja seel\xc3\xa4bi tuvastada kindel valk._NEWLINE_M\xc3\xb5\xc3\xb5tmine annab kahjuks ainult ligikaudsed tulemused, kuid see on enamiku otstarvete korral piisav. Kasutatakse ka Coomassie sinisega v\xc3\xa4rvimist, kuid h\xc3\xb5bedaga v\xc3\xa4rvimine on 100x tundlikum ja seega ka tulemused t\xc3\xa4psemad.\n_START_SECTION_\nKahedimensionaalne DNA elektroforees\n_START_PARAGRAPH_\n2D-elektroforeesiga saab eraldada ka teisi molekule peale valkude, n\xc3\xa4iteks DNAd. DNA superspiralisatsiooni anal\xc3\xbc\xc3\xbcsides eraldatakse esimeses dimensioonis spiraliseeritud DNA. Teises dimensioonis denatureeritakse DNA interkalaatoriga, milleks tavaliselt on etiidiumbromiid v\xc3\xb5i v\xc3\xa4hem kantserogeenne klorokviin. Anal\xc3\xbc\xc3\xbcs ja tuvastamine toimub veidi teistmoodi kui valkude puhul.'