06.07.2014 Views

Elektroforez ve Klinik Laboratuvar

Elektroforez ve Klinik Laboratuvar

Elektroforez ve Klinik Laboratuvar

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

ELEKTROFOREZ UYGULAMALARI<br />

VE<br />

KLĐNĐK LABORATUVAR<br />

Vildan Fidancı<br />

2010<br />

Fidancı


<strong>Elektroforez</strong>, yüklü partiküllerin<br />

bir elektrik akımının etkisiyle<br />

birbirinden ayrılması işlemidir.<br />

<strong>Elektroforez</strong>in çalışma ilkesi;<br />

molekül ağırlığı <strong>ve</strong> molekülde<br />

bulunan elektrik enerjisinin<br />

jel içinden bir yükten diğerine<br />

giderken katettiği mesafe<br />

farklılıklarını ele almaktır.<br />

Fidancı


<strong>Elektroforez</strong>de katedilen mesafe, net yük ile doğru ; molekül büyüklüğü<br />

<strong>ve</strong> elektroforetik ortamın viskozitesi ile ters orantılıdır.<br />

Fidancı


<strong>Elektroforez</strong> için dört şeye ihtiyaç vardır:<br />

-iyonların hareket edebileceği uygun bir ortam (destek ortamı)<br />

-uygun pH’da bir tampon çözelti<br />

-elektriksel alanı oluşturmak için doğru akım sağlayacak güç kaynağı<br />

-birbirinden ayrılan bantları kantitatif olarak değerlendirebilen<br />

dansitometre.<br />

Fidancı


Elektroforetik destek ortam, elektrot bölmeleri arasına yerleştirilir.Destek<br />

ortam, tamponla doğrudan <strong>ve</strong>ya fitiller aracılığı ile ilişkilendirilir.Her iki<br />

tampon tankında elektrot yer alır <strong>ve</strong> bu elektrotlar güç kaynağına<br />

bağlanmak sureti ile devre tamamlanır.<br />

Elektroforetik desteğe uygulanan numune, akım uygulandığında göç<br />

edecektir. <strong>Elektroforez</strong> tamamlandıktan sonra, destek ortam boya ile<br />

muamele edilerek ayrılmış fraksiyonların identifikasyonu sağlanır.<br />

Boyanmış destek ortam dansitometride okunur.<br />

Fidancı


Dansitometri absorbans ölçümüdür <strong>ve</strong> destek ortamdaki boyanın absorbansını<br />

ölçer. Dansitometrenin temel bileşenlerini; ışık kaynağı, monokromatör,<br />

tüm plağın taranması için hareketli bir taşıyıcı, optik sistem <strong>ve</strong><br />

fotodetektör oluşturur.<br />

Fotodetektörle saptanan sinyaller, numunenin konsantrasyonuyla orantılı<br />

olan, destek ortamdaki boyanın absorbansıyla ilişkilidir. Destek<br />

ortam sabit bir hızla ışık demetinden geçirilir <strong>ve</strong> farklı noktalardan alınan<br />

çoklu dansite okumalarının sunduğu bir grafik oluşur.<br />

Fidancı


ELEKTROFOREZ YÖNTEMLERĐ<br />

• Poliakrilamid Jel <strong>Elektroforez</strong>i<br />

• Agaroz Jel <strong>Elektroforez</strong>i<br />

• Değişken Alanlı (Pulsed Field ) Jel <strong>Elektroforez</strong>i<br />

• Đzoelektrik Odaklanma<br />

• Đki Boyutlu <strong>Elektroforez</strong><br />

• Kılcal (Kapiller) <strong>Elektroforez</strong><br />

• Đmmünoelektroforez<br />

• Đmmünfiksasyon <strong>Elektroforez</strong>i<br />

Fidancı


Poliakrilamid Jel <strong>Elektroforez</strong>i<br />

En yaygın kullanım alanı olan elektroforez tipidir. PAGE; serum proteinlerinin, proteinlerin<br />

genetik varyasyonlarının <strong>ve</strong> izoezimlerin analizinde en iyi sonuç <strong>ve</strong>ren elektroforez tipidir.<br />

Poliakrilamid jellerle yapılan elektroforez, örnekteki bileşenlerin daha iyi ayrışmasına yol<br />

açar. Çünkü ayırım hem moleküler elekleme, hemde elektroforetik harekete dayanır.<br />

Jelin ayrıştırma gücü <strong>ve</strong> molekül boyutu aralığı akrilamid <strong>ve</strong> bis akrilamid konsantrasyonuna<br />

bağlıdır.Đki maddenin polimerizasyonu ile jelde porlar oluşur. Düşük konsantrasyonda daha<br />

büyük porlar oluşur <strong>ve</strong> yüksek molekül ağırlıklı moleküllerin analizi yapılabilir.Yüksek konsantrasyonlarda<br />

ise küçük porlar oluşur <strong>ve</strong> düşük molekül ağırlıklı moleküllerin analizi yapılır<br />

PAGE, tüp <strong>ve</strong>ya düzlemsel(slab) jellerde gerçekleştirilir. Düzlemsel(slab) jeller, aynı anda<br />

çok sayıda örneğin destek ortamında analiz edilebilmesine imkan <strong>ve</strong>rdiği için tüp jellere göre<br />

daha geniş çapta kullanılırlar.<br />

Fidancı


Poliakrilamid jel elektroforezi:<br />

ND PAGE ( non denature edici PAGE )<br />

Proteinlerin doğal (intakt) yapılarını bozucu ajanlar<br />

kullanmadan yapılan PAGE yöntemidir.<br />

SDS PAGE ( denatüre edici PAGE )<br />

SDS-PAGE ile proteinler, net yük <strong>ve</strong> şekillerine göre değil,<br />

sadece molekül büyüklüklerine göre, birbirinden ayrılırlar.<br />

SDS’in ( Sodyum dodesil sülfat) bağlanmasıyla , doğal<br />

yapısını kaybeden proteinler, aynı şekil <strong>ve</strong> yük/kütle oranına<br />

sahip olurlar. Böylece elektriksel alan içinde proteinlerin<br />

hareketi sadece molekül ağırlıklarına bağlıdır. Daha küçük<br />

olanlar, daha hızlı sürüklenir.<br />

SDS PAGE proteinlerin saflığının kontrolü, molekül<br />

ağırlıklarının saptanması <strong>ve</strong> konsantrasyon çeşitliliğinin<br />

belirlenmesi amacıyla kullanılmaktadır.<br />

Fidancı


Poliakrilamid jel birbirinden belli uzaklıkta<br />

(0,5-2,0 mm)tutulan iki cam tabaka arasında<br />

<strong>ve</strong> genelde 8-10 cm ya da 10-10 cm boyutunda<br />

hazırlanır.DNA çalışmalarında daha<br />

çok 20-40 cm boyutunda hazırlanır.<br />

Polimerizasyon sırasında jelin üst kısmına<br />

yerleştirilen plastik bir tarak jelde küçük<br />

kuyucukların oluşumunu sağlar.<br />

Polimerizasyondan sonra tarak<br />

çıkarılır. Kuyucuklar, tuzları <strong>ve</strong> polimerize<br />

olmamış akrilamidi yok etmek üzere,<br />

tamponla yıkanır.Jel kaseti iki tampon<br />

arasına yerleştirilir;kuyucuklara örnekler<br />

konulur <strong>ve</strong> akım geçirilir.<br />

<strong>Elektroforez</strong> bitiminde görüntüleme için jel<br />

uygun boya ile boyanır.<br />

Fidancı


Agaroz Jel <strong>Elektroforez</strong>i<br />

Moleküllerin büyüklüklerine göre ayrılabilme özellikleri, jel elektroforezinin pek<br />

çok amaç için kullanımına olanak sağlamıştır.<br />

Serum proteinleri, hemoglobin varyantları, LDH izoenzimleri, lipoprotein<br />

fraksiyonları <strong>ve</strong> diğer maddelerin analizi için başarıyla uygulanmaktadır.<br />

Agaroz jel elektroforez tekniği, moleküler genetik alanında da önemli bir<br />

deneysel sistem oluşturmaktadır.<br />

Fidancı


Destek ortam olarak kullanılan agaroz, kırmızı<br />

bir alg türü olan Agar agar’dan izole edilen<br />

doğrusal bir polisakkarittir.<br />

Agaroz sıcak suda çözünür, soğutulduğu<br />

zaman, karşılıklı hidrojen bağlarının<br />

oluşumu ile jel yapısı oluşur. Bu oluşum geri<br />

dönüşümlüdür.<br />

Ticari olarak satılan agaroz tamamen saf<br />

olmayıp, diğer polisakkaritler, tuzlar <strong>ve</strong><br />

proteinlerle birlikte bulunabilir.<br />

Bu kirliliklerin oranı, hem DNA'nın jeldeki<br />

hareketini etkiler, hemde elektroforezin yanlış<br />

sonuçlanmasına neden olur.<br />

Fidancı


DNA'NIN AGAROZ JEL ELEKTROFOREZĐ<br />

Agaroz Jelin Hazırlanması:<br />

Tanklarını doldurmak <strong>ve</strong> jel hazırlamak için TBE tamponu<br />

kullanılmaktadır.<br />

Tampon içindeki agaroz eriyene kadar su banyosunda ya da<br />

mikrodalga fırında tutulur. Agaroz taneciklerinin mümkün<br />

olan en kısa sürede erimesi sağlanmalıdır.<br />

Çözelti 60 O C'ye kadar soğutulur.<br />

DNA'nın uygulanacağı kuyucukları oluşturmak için cam<br />

plakanın yüzeyinden yaklaşık olarak 0.5-1 mm yukarıya<br />

tarak yerleştirilmelidir.<br />

Ilık agaroz çözeltisi kalıbın içine dökülür. Jelin kalınlığı 3-5<br />

mm arasında olmalıdır<br />

Jel oda sıcaklığında yaklaşık 30-45 dakikada donar. Jel<br />

donduktan sonra tarak dikkatle çıkarılır <strong>ve</strong><br />

Jel, elektroforez tankına yerleştirilir.<br />

Fidancı


Örneklerin Yüklenmesi <strong>ve</strong> Yürütülmesi<br />

DNA örnekleri, istenen bir jel yükleme tamponuyla<br />

(Bromfenol mavisi ya da sükroz), toplam hacim 5-20 ml<br />

olacak şekilde karıştırılır. Bu karışım yaklaşık 1 mm<br />

derinliğindeki tampon içinde gömülü halde bulunan jelin<br />

kuyucuklarına yavaşça yüklenir.<br />

Jel yükleme tamponları üç amaç için kullanılırlar;<br />

1-Örneğin yoğunluğunu arttırarak DNA'nın kuyucuğa<br />

düzgün olarak damlamasını sağlarlar.<br />

2-Örneği renklendirip, yükleme işlemini basitleştirirler.<br />

3-Elektriksel alanda anoda hızla hareket ederler.<br />

Jelin sağ <strong>ve</strong> solundaki ilk kuyucuklara bilinen büyüklükteki<br />

marker DNA'lar yüklenir.<br />

Tankın kapağı kapatılır <strong>ve</strong> elektrik bağlantıları yapılır.<br />

DNA, anoda doğru hareket eder. Birkaç dakika içinde<br />

bromfenol mavisi kuyucuktan jele geçer. Jeldeki<br />

yürütme işlemi bromfenol mavisi uygun uzaklığa<br />

ilerleyene kadar sürdürülür.<br />

Elektrik akımı kesilir, tel bağlantıları <strong>ve</strong> kapak çıkarılır<br />

Fidancı


Ethidium Bromide requires an ultraviolet light source to visualize<br />

Agaroz Jeldeki DNA'nın Boyanması<br />

Agaroz jel içindeki DNA'yı, görünür hale<br />

getirmenin en uygun yolu, floresan özellikteki<br />

Etidium bromür boyasını kullanmaktır. Bu<br />

boya DNA‘ya bağlanır <strong>ve</strong> UV ışığı altında<br />

floresan <strong>ve</strong>rir. Böylece jeldeki DNA bandı<br />

görünür hale gelir.<br />

Etidium bromür kuv<strong>ve</strong>tli bir mutajen <strong>ve</strong><br />

oldukça toksiktir.<br />

Boyama işleminden sonra jel yüzeyi çok koyu<br />

boyanmışsa, bantları net görebilmek için jel<br />

suya daldırılır <strong>ve</strong> fazla boyadan arındırılır.<br />

Fotograf Çekilmesi<br />

Jellerin fotoğrafını çekmek için jeli alttan ya da<br />

üstten aydınlatan ultraviyole ışık kaynağı<br />

kullanılabilir.<br />

Fidancı


Visualizing the DNA (ethidium bromide)<br />

wells<br />

DNA ladder<br />

<br />

1 2 3 4 5 6 7 8<br />

DNA ladder<br />

<br />

PCR Product<br />

Primer dimers<br />

5,000 bp<br />

2,000<br />

1,650<br />

1,000<br />

850<br />

650<br />

500<br />

400<br />

300<br />

200<br />

100<br />

+ - - + - + + -<br />

Samples # 1, 4, 6 & 7 were<br />

Fidancı<br />

positi<strong>ve</strong> for DNA


Değişken Alanlı (Pulsed Field ) Jel <strong>Elektroforez</strong>i<br />

1970’lerin başında, büyük DNA parçaları elektroforez ile yürütülmeye çalışıldı, o güne kadar<br />

bilinen metotlar başarılı olmadı. Standart elektroforezde >20 kb DNA, aynı yöndeki sabit<br />

akımla yürütülerek, ayrıştırılamadı. Büyük DNA’lar için düşük yoğunluklu agaroz jelleri <strong>ve</strong><br />

düşük voltaj gradienti denendi. Bu şartlarda bile ayrıştırma olmadı.1984 Dr. Schwartzn,<br />

peryodik aralıklarla yön değiştiren elektrik alanını, jelde denedi. Sonuçta yüzlerce kb<br />

ağırlığında mantar kromozom parçaları ayrıştırıldı.<br />

PFGE’nin en belirgin farklı, uygulanan elektrik alanının sabit olmaması, ayırma sırasında<br />

yönün <strong>ve</strong> şiddetin tekrarlanan biçimde değiştirilmesidir. Bu teknikte, belli aralıklarla, akım<br />

yönü değiştirilir. Büyük DNA parçaları, elektrik akımının farklı açılardan tesiriyle (>90°),<br />

harekete geçip, molekül ağırlıklarına göre ayrışırlar.Horizontal elektroforez kullanılarak, çok<br />

üyük DNA parçaları (10,000 kb’a kadar) jelde yürütülür<br />

Fidancı


Đzoelektrik Odaklanma<br />

Klasik elektroforezden farklı olarak izoelektrik odaklama, proteinlerin bir<br />

pH gradientinde izoelektrik noktalarına göre ayrılması prensibine dayanır.<br />

Bu yöntemde; pH gradienti, düşük molekül ağırlıklı amfoterik maddelerin (amfolitler) yardımıyla<br />

oluşturulur. <strong>Elektroforez</strong>de kullanılan tampon sistemi yerine, anotta kuv<strong>ve</strong>tli bir<br />

asit, katotta da kuv<strong>ve</strong>tli bir baz kullanılır. Aradaki jel ortamına da gerektiği kadar amfolit<br />

solusyonu katılır.Sisteme akım <strong>ve</strong>rilir <strong>ve</strong> amfolitler izoelektrik noktalarına göre jelde düzenlenirler<br />

. En asidik olan anoda, en bazik olanda katoda doğru ilerler.<br />

Bunun sonucu jel içinde anottan katoda doğru azalan bir pH gradienti oluşur Daha sonra<br />

örnek proteinler jele uygulanır <strong>ve</strong> yüklerine göre anoda <strong>ve</strong> katoda doğru hareket ederler.<br />

Proteinler, jel üzerinde net yüklerinin sıfır olduğu pH değerine ( pI ) kadar göç ederler <strong>ve</strong> bu<br />

noktada hareketsiz kalarak dururlar. En son aşamada, protein bantlarının gözlenmesi için<br />

boyama yapılır. Fakat boyamanın iyi olması için önce jelden amfolitlerin uzaklaştırılması<br />

gerekir. Çünkü amfolitler, jelin tamamen boyanmasına neden olur.<br />

Fidancı


Đki Boyutlu <strong>Elektroforez</strong><br />

2 boyutlu elektroforez sonuçları, saptanması olası yüzlerce protein piklerinden, önemli<br />

tanısal bilginin elde edilmesini olası kılar. Molekülleri, farklı özelliklerine göre birbirinden<br />

ayırmayı sağlayan elektroforez yöntemidir.<br />

Bu yöntemde; 1. boyutta yüke bağlı IEF kullanılır. Agaroz, poliakrilamid jel gibi büyük<br />

porlu bir ortamda gerçekleştirilir <strong>ve</strong> pH gradyenti elde etmek için amfolitler eklenir. 2.<br />

boyutta MA’a bağlı SDS-PAGE kullanılır. 2. boyut için lineer <strong>ve</strong>ya gradyent şekilli bir<br />

poliakrilamid sıklıkla kullanılır. O’Farrell’in 2 boyutlu elektroforez metodu; 1. boyut için<br />

130 X 2.5 mm’lik tüplerde PAGE-IEF kullanır <strong>ve</strong> 3-10 birimlik pH’taki amfolitleri içerir.<br />

<strong>Elektroforez</strong> işleminden sonra jel tüpten çıkarılarak sodyum dodesil sülfat (SDS) içeren<br />

ince bir poliakrilamid gradyent jel plağıyla temas haline getirilir. O’Farrell metodunda 1.<br />

boyut için β-merkaptoetanol, 2. boyut için ise SDS kullanılır. Diğer yazarlar her iki boyut<br />

için de SDS kullanmaktadır. Đşlemin sonunda moleküller birçok farklı metottan birisiyle<br />

saptanır .<br />

Saptama metotları; Amido Black 10B’den 3 kez daha sensitif<br />

olan Coomassie boyaları, Coomassie boyasından 100 kez<br />

daha sensitif olan gümüş boyama, radyografi (izotopik olarak<br />

işaretli polipeptidlerin emisyonunun fotoğraf filmlerinde<br />

gösterimi) <strong>ve</strong> florografik analizi (Sintilatör varlığında trityum<br />

işaretli olipeptidlerin röntgen filminde gösterilmesi) içerir.<br />

Radyografik <strong>ve</strong> florografik analiz, Coomassie boyasından<br />

100-1000 kez daha sensitiftir.<br />

Fidancı


“Proteomik”için esas metoddur.<br />

Bu yöntemde boyamadan sonra jel üzerinde çok sayıda proteinin varlığını gösteren noktalar<br />

belirir. Bu noktaların yorumlanabilmesi <strong>ve</strong>ya diğer noktalarla karşılaştırılabilmesi için<br />

bilgisayar desteğine ihtiyaç duyulur.<br />

Fidancı


Kılcal (Kapiller) <strong>Elektroforez</strong><br />

Fiziki temelleri diğer elektroforezlerle aynı<br />

olmasına karşın, teknik <strong>ve</strong> gerektirdiği ekipman<br />

çok farklıdır.<br />

Duyarlılığı, test maliyetinin düşüklüğü, otomasyona<br />

uygunluğu, test çeşitliliği gibi avantajlarıyla<br />

kapiller elektroforez, küçük çaplı (25-75 µm),<br />

100 cm. uzunluğunda ‘fused’ silika kapiller<br />

boru kullanılarak gerçekleştirilen bir yöntemdir.<br />

Tipik bir sistem, ince silika kapiller bir boru, iki<br />

elektrolit tampon haznesi, bir yüksek voltaj güç<br />

kaynağı <strong>ve</strong> bir <strong>ve</strong>ri değerlendirme birimiyle ilişkili detektörden oluşmaktadır.<br />

Dar çaplı tüplerde çalışmanın avantajı, diğer elektroforetik yöntemlerde oluşan ısının<br />

ortadan kaldırılmış olmasıdır. Normal jeller için kullanılan max voltaj 15-40 V/cm iken,<br />

kapiler elektroforezde 800 V/cm gibi yüksek bir akım uygulanabilir. Böylece DNA’yı jelde<br />

yürütme süresi saatlerden dakikalara düşer <strong>ve</strong> oldukça önemli bir zaman kazancı sağlanır.<br />

Fidancı


Separasyon işlemi, kapiller boru gerçekleşir <strong>ve</strong><br />

kapiller aynı zamanda enjeksiyon <strong>ve</strong> dedeksiyonun<br />

da meydana geldigi yerdir.<br />

Kapiller, fused ilica kuvartztan yapılmış olup UV<br />

ışınlarına geçirgendir.<br />

Kırılgan olan bu kapillerin, kırılmasını önlemek<br />

için üzeri polimid tabaka ile kaplanmıştır.<br />

Poliimid tabakanın, detektör önüne gelen kısmı<br />

ya soyularak yada yakılarak bir pencere açılır.<br />

Bu pencere, spektrofotometre kü<strong>ve</strong>ti görevi<br />

görür.<br />

<strong>Elektroforez</strong>le ayrılan moleküller bu pencereden<br />

geçerken ışığı absorbe ederler.<br />

Absorbe edilen ışık detektör tarafından saptanır.<br />

Bilgisayar sistemi aracılığı ile absorbsiyon pikleri<br />

ekrana <strong>ve</strong>rilir .<br />

Kapiler <strong>Elektroforez</strong> ile uyuşturucu maddeler, ilaç etken maddeleri, patlayıcı maddeler,<br />

mürekkepler, inorganik anyon <strong>ve</strong> katyonlar vb. maddeler, adli amaçlarla mükemmel bir<br />

şekilde ayrıntılı olarak incelenebilmektedir.<br />

Örneğin, mürekkeplerin boyar madde bileşenleri bu teknik ile tek tek ayrılarak, tükenmez<br />

kalem mürekkepleri mukayese edilebilir <strong>ve</strong> her bir boya tanımlanabilir.<br />

Fidancı


Đmmünelektroforez<br />

Đmmünelektroforez ile hem protein konsantrasyon<br />

değişiklikleri, hem de yapı anormallikleri gösterilebilir.<br />

Đmmunelektroforez için agaroz jel kullanılır.<br />

Đmmünelektroforez analizinde uygulanan ardışık<br />

iki işlem vardır.<br />

1- Karışımdaki proteinlerin agaroz jel elektroforeziyle<br />

ayrılması<br />

2- Ayrılan proteine karşı antiserum ekleyerek antijenantikor<br />

presipitatlarının gösterilmesi.<br />

Vücut sıvılarına önce elektroforez uygulanır, sonra<br />

göç yönüne paralel olarak antiserum eklenir. Jele<br />

diffüze olması sağlanır. Simültane diffüzyon sonrası<br />

antijen-antikor presipitasyon bantları oluşur.<br />

Presipitasyon bantlarının yapısı <strong>ve</strong> pozisyonu her bir<br />

protein için karakteristiktir. Kontrol serumları ile<br />

karşılaştırılır.<br />

Fidancı


Immunofiksasyon <strong>Elektroforez</strong>i (IFE)<br />

ĐFE tıbbi araştırmalarda, genetik çalışmalarda <strong>ve</strong> klinik laboratuvar uygulamalarında<br />

tercih edilen bir yöntemdir. <strong>Klinik</strong> laboratuvar çalışmalarında, hayat bulduğu alan daha<br />

çok monoklonal immunglobulinlerin varlığının araştırılmasına yöneliktir.<br />

Đmmünfiksasyon elektroforezi iki kademeli bir prosedürdür.<br />

1.Kademe:Agaroz Jelde proteinlerin ayrıştırılması<br />

( Protein <strong>Elektroforez</strong>i),<br />

2.Kademe: Đmmünopresipitasyon işlemidir.<br />

Örnek olarak; serum, idrar, BOS, yada diğer vücut sıvıları<br />

kullanılabilir.<br />

Fidancı


Đmmünofiksasyon, monoklonal immünglobulinlerin tanımlanması, ayrıca tiplendirilmesi<br />

için de kullanılabildiğinden, birçok laboratuvarda alışılagelen Đmmünelektroforezi(ĐEP)nin<br />

yerini almıştır. ĐFE’in, ĐEP ye göre yaygın kullanılıyor olmasının nedeni işlem aşamasında<br />

sağladığı pek çok üstünlükle ilgilidir.<br />

-Test sonuçları hızlı bir zaman sürecinde gerçekleşir. Bu süre IFE için ½-2 saat iken, ĐEP<br />

için bir gecelik inkübasyondur.<br />

- ĐFE oldukça duyarlı bir sistemdir. Monoklonal proteinlerin ayırımını yapar <strong>ve</strong> tanımlar.<br />

ĐFE 50-150 mg/dl gibi düşük düzeyde olan monoklonal proteinleri kolayca karakterize<br />

ederken, ĐEP ancak miktar olarak 1 gr/dl (1000 mg/dl) üzerinde olan proteinleri<br />

karakterize edebilir.<br />

-ĐFE sonuçlarının değerlendirilmesi, presipitasyon paterninin incelenmesine bağlı<br />

olduğundan, ĐEP nin sonuçlarını değerlendirmekten daha kolaydır.<br />

Fidancı


ELEKTOFOREZ KULLANIM ALANLARI<br />

• Saflaştırma<br />

• Saflık kontrolu<br />

• Molekül ağırlığı saptama<br />

• Kalıtsal <strong>ve</strong>ya kalıtsal olmayan hastalık saptama<br />

• Enzim izoezimlerinin saptanması (tanısal amaçlı, populasyon<br />

çalışması için,adli tıpta)<br />

• Đmmünolojik <strong>ve</strong> moleküler biyoloji<br />

Fidancı


<strong>Elektroforez</strong>, patolojik durumların tanımlanmasında <strong>ve</strong> takibinde sıklıkla kullanılır.<br />

Serumda, dokuda, hemoglobinde <strong>ve</strong> idrarda, patolojik durumlar sonucunda ortaya çıkan<br />

normal olmayan proteinlerin varlığını, normal proteinlerin yokluğunu <strong>ve</strong>ya tedavi sırasında<br />

hastalığın seyrini izlemek amacıyla kullanılır.<br />

Son yıllarda proteomiks teknolojisinin, en önemli yöntemlerinden biri haline gelmiştir. Bu<br />

yöntem ile protein miktarlarındaki çok küçük değişikliklerin dahi analizi yapılabilmektedir.<br />

Böylece, patolojik durumlarda ortaya çıkan yeni proteinler kolaylıkla tanımlanabilmektedir.<br />

Otomatize edilmiş olması nedeniyle, başta kimya, biyokimya,farmakoloji, toksikoloji, adli<br />

tıp bilimlerini kapsayan çeşitli bilimsel alanlarda pratik <strong>ve</strong> yaygın bir biçimde kullanılmaktadır.<br />

Yasadışı ilaç kullanımı analizi için de kullanılmaktadır. KE’nin, laboratuarlar arası yeterlilik<br />

testlerinde yasadışı eroin <strong>ve</strong> kokain testlerinde son derece gü<strong>ve</strong>nilir olduğu kanıtlanmıstır.<br />

Saç analizi de adli tıp toksikolojisinde önemli bir uygulamadır <strong>ve</strong> özellikle yasadısı ilaçlara<br />

(uyusturuculara) önceden kronik baglılıgı aydınlatmaktadır.<br />

Kapiler analiz; el yapımı patlayıcıların değerlendirilmesi açısından da, patlamadan arta<br />

kalan anyon <strong>ve</strong> katyonların incelenmesini kolaylaştırarak, kullanılan patlayıcı karışımı<br />

tipini <strong>ve</strong> kaynağını saptamaya yardım etmektedir.<br />

Fidancı


Serum Protein <strong>Elektroforez</strong>i<br />

Protein elektroforezi, serum proteinlerinin<br />

elektriksel ortamda taşıdıkları farklı yüklere<br />

göre migrasyonlarıdır.<br />

Normal pattern<br />

– Albumin 47-71% (3.63-4.91 g/dL)<br />

– Alpha-1 globumin 2.7-5.8% (0.11-0.35 g/dL)<br />

– Alpha-2 globulin 5.1-12.0% (0.65-1.17 g/dL)<br />

– Beta- globulin 4.5-15.7% (0.74-1.26 g/dL)<br />

– Gamma globulin11.3-24.0% (0.58-1.74 g/dL)<br />

Fidancı


Serum protein elektroforez fraksiyonları <strong>ve</strong><br />

bu fraksiyonları oluşturan başlıca proteinler;<br />

1. pre-albumin<br />

2. Albumin<br />

3. alpha 1-Antitrrypsin<br />

4. alpha 1-Acid-Glycoprotein<br />

5. Haptoglobin<br />

Fidancı<br />

6. alpha2 macroglobulin<br />

7. Hemopexin<br />

8. Transferrin<br />

9. Complement<br />

10. Ig


Albumin<br />

Referans aralık 3.5-5.5 g/dL<br />

Hiperalbuminemi dehidrasyon<br />

Hipoalbuminemi<br />

– Azalmış alım, sentez<br />

– Artmış kayıp:<br />

böbrek; nefrotik sendrom,<br />

yara, yanık<br />

GI sistem; protein-kayıplı<br />

enteropati<br />

– Artmış katabolizma<br />

Protein-kayıplı enteropati<br />

Azalmış albumin<br />

Azalmış gamma globulin<br />

Artmış a2-makroglobulin<br />

Fidancı


α1-globulin (α1-Antitripsin, α1-Asit-Glikoprotein)<br />

Artmış alfa1- globulin, artmış alfa<br />

1- antitripsine bağlı:<br />

Đnflamatuar / akut faz reaktanı<br />

Azalmış alfa1 globulin, alfa1-<br />

antitrypsin eksikliğine bağlı: Alfa-1-<br />

antitripsin eksikliği konjenital ya da<br />

edinilmiş olabilir.<br />

Konjenital alfa-1-anti-tripsin eksikliği<br />

amfizem, pankreatik yetmezlik yada<br />

siroz ile ilişkilidir.<br />

Alfa-1-antitripsin eksikliği<br />

Fidancı


α2-globulin (Haptoglobin, alpha2- makroglobulin)<br />

Artmış alfa 2-globulin, alfa 2 makroglobuline<br />

bağlı: nefrotik sendrom, membranöz<br />

glomerulonefrit, hiperlipidemi<br />

Azalmış alfa 2-globulin haptoglobine bağlı:<br />

hemolitik anemi<br />

Akut inflamatuar paternde<br />

Azalmış albumin, gama globulin<br />

akut faz reaktanlarının artmasıyla<br />

ilişkili olarak, artmış alfa-1, alfa-2-<br />

globulin.<br />

Subakut infeksiyonlarda,<br />

maligniteler <strong>ve</strong> akut kollejen doku<br />

hastalıkları C3 düzeyinde artışa<br />

bağlı beta artmış.<br />

Fidancı<br />

Nefrotik Sendrom<br />

Azalmış albumin<br />

Artmış α 2<br />

-makroglobulin<br />

Azalmış gamma globulin


β-globulin (Transferrin, Komplement,IgA)<br />

Artmış beta globulin, artmış<br />

transferrine bağlı: demir eksikliği<br />

anemisi; gebeliğin 3. trimesteri<br />

Artmış beta-gamma köprüsü:<br />

(IgA <strong>ve</strong> IgG düzeyindeki artışa bağlı)<br />

Sirotik paternde,beta <strong>ve</strong> gama<br />

globulin arasındaki ayrım kaybolmuş.<br />

Hepatic cirrhosis<br />

Azalmış albumin (sentez)<br />

Artmış gamma globulin<br />

Beta-gamma köprüsü<br />

46 Yaşında erkek, kronik alkol alımına bağlı<br />

son evre karaciğer hastası. Hasta bu örnek<br />

alındıktan 5 ay sonra ölmüş.<br />

Fidancı


Poliklonal Gammapati<br />

Gamma-globulin<br />

(IgG, IgM, IgE)<br />

Monoclonal Gamapati<br />

Poliklonal gammapati genellikle sekonder olarak<br />

görülür.<br />

Bu hastada (39 yaşında, sarkoizdoz’lu erkek)<br />

Globulin fraksiyonunda, "sarcoid stepping"<br />

olarak adlandırılan ardışık artış görülüyor.<br />

Hastanın IFE de M protein, IgG kappa. Tanı multiple<br />

myeloma konmuş.<br />

Fidancı


Biklonal Gamapati<br />

Kilo kaybı <strong>ve</strong> yorgunluk şikayeti olan<br />

62 yaşında erkek.<br />

Multiple myeloma tanısı konmuş. Bu<br />

hastalıkta, biklonal gamopati nadirdir,<br />

hastaların yaklaşık %1.7’ sinde görülür.<br />

IFE de 2 M protein, IgG-k <strong>ve</strong> IgAlamda<br />

mevcut.<br />

Fidancı


Đdrar <strong>Elektroforez</strong>i<br />

<strong>Elektroforez</strong> için en az 10 ml idrara ihtiyaç vardır.<br />

Bu minimum miktardan, optimal konsantrasyon elde etmek için,<br />

idrar örneği konsantre edilir.<br />

Đdrar protein elektroforezi proteinürinin değerlendirilmesinde kullanılır.<br />

Multiple myeloma şüphesi olan hastalarda, Bence Jones proteinlerinin tesbit<br />

edilmesi için tercih edilen bir metotdur.<br />

Đdrar elektroforezi, daima serumla birlikte yapılır, böylece sonuçlar direkt olarak<br />

karşılaştırılabilir.<br />

Normal Range<br />

Urine Total Protein ( < 140 mg/24hr )<br />

Urine Albumin ( < 30 mg/24hr<br />

Fidancı


24-Hour Urine Protein Electrophoresis Interpretation Chart<br />

Normal<br />

mild<br />

PatternDescription<br />

Selecti<strong>ve</strong> glomerular proteinuria<br />

se<strong>ve</strong>re<br />

Nonselecti<strong>ve</strong> glomerular<br />

proteinuria1<br />

Tubular proteinuria<br />

Mixed glomerular and tubular<br />

proteinuria<br />

Albuminuria<br />

>150<br />

O<strong>ve</strong>rflow proteinuria from acute<br />

phase<br />

response<br />

O<strong>ve</strong>rflow proteinuria with<br />

monoclonal<br />

spike<br />

1Lookslike serum protein electrophoretogram.<br />

+ = mildly elevated<br />

++ = moderately elevated<br />

+++ = markedly elevated<br />

+/- = may or may not bepresent<br />

Total<br />

Prote<br />

in<br />

(mg/d)<br />

3000<br />


Hemoglobin <strong>Elektroforez</strong>i (pH 8.5)<br />

Rutin analizlerde sellüloz asetat<br />

membranı,agaroz jel kullanılarak pH 8.5 de<br />

uygulanan Hb elektroforezi, oldukça kolay,<br />

duyarlı <strong>ve</strong> hızlı bir yöntemdir.<br />

Alkali pH' da, hemoglobin molekülü negatif<br />

yüklüdür <strong>ve</strong> elektriksel ortamda anoda(+)<br />

doğru göç eder. Hb'ler molekül başına<br />

düşen yük nedeniyle, Hb A’ya göre Hb S<br />

2x, Hb C 4x daha fazla yük taşır.<br />

Böylece anoda doğru Hb S <strong>ve</strong> Hb C, Hb<br />

A'dan çok daha yavaş hareket eder.<br />

Buna ters olarak ; Hb A'dan daha hızlı<br />

anoda doğru hareket eden Hb H, I <strong>ve</strong> J.<br />

Fidancı


Hb A (α2β2). Normal erişkin hemoglobini (%94-98)<br />

Hb F (α2γ2). Fetüs <strong>ve</strong> yenidoğanın majör<br />

hemoglobini. 2 yıl bittikten sonra,<br />

normal çocuklarda % 2’nin altına inmelidir.<br />

Hb A2 (α2δ2). Normal erişkin hemoglobinin<br />

%1.5-3.5<br />

Hb elektroforezi, hemoglobin varyantların<br />

tanımlanması <strong>ve</strong> kantifikasyonu için<br />

tercih edilen bir metottur.<br />

Hemoglobin sentezindeki yapısal anormallikler = Anormal Hb<br />

Hb yapısında bulunan, globin zincirlerinin yapısındaki aminoasit değişikliği ile anormal<br />

Hb’ler <strong>ve</strong>ya Hb varyantları oluşur. Hb polipeptid zincirlerinin azalmış sentezine <strong>ve</strong>ya<br />

yapısal olarak anormal Hb varyantlarına bağlı gelişir.<br />

Anormal hemoglobinlerden en sık rastlanılanları: Hb S, Hb C, Hb D, Hb E<br />

Fidancı


• Pattern of hemoglobin electrophoresis from se<strong>ve</strong>ral different individuals. Lanes 1 and 5 are hemoglobin standards.<br />

Lane 2 is a normal adult. Lane 3 is a normal neonate. Lane 4 is a homozygous HbS individual. Lanes 6 and 8 are<br />

heterozygous sickle individuals. Lane 7 is a SC disease individual.<br />

Fidancı


- C A 2 S F A Barts H<br />

+<br />

Hb varyantları<br />

- A 2 S A +<br />

Sickle Cell Anemi - taşıyıcı<br />

- A 2 S F A +<br />

Sickle Cell Anemi<br />

- A 2 A +<br />

Normal<br />

- A 2 A +<br />

Anemi<br />

- A Barts +<br />

α-Talassemi<br />

- A 2 F A +<br />

β-Talassemi<br />

Fidancı


HPLC: Normal Adult<br />

Hemoglobin<br />

HPLC:<br />

Sickle cell trait<br />

HPLC:<br />

Sickle cell anemia<br />

(Hgb SS<br />

A<br />

0<br />

A1C<br />

Fidancı


Hgb SC disease<br />

Fidancı

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!