L'électrophorèse est une «technique de séparation moléculaire puissant et peu coûteux», comme l'a déclaré le Dr William H. Heidcamp, dans le Manuel de laboratoire de biologie cellulaire. Diverses raisons existent pour la réalisation de l'électrophorèse, y compris non-invasive de liaison à des molécules et la visualisation de la séparation molécule. Dans l'ensemble, l'électrophorèse vise à fournir un moyen précis d'analyse des substances telles que le sang et l'ADN (acide désoxyribonucléique), qui sont difficiles à séparer en utilisant des procédés classiques.
Définition
L'électrophorèse est une technique empirique utilisé dans la séparation des molécules chargées (positives et négatives), telles que des cellules et de protéines, selon leur réponse au courant électrique.
Plusieurs facteurs influent sur l'électrophorèse, y compris la charge nette, masse de molécule, tampon et les médias électrophorétiques comme du papier ou du gel. En électrophorèse, les molécules se déplacent vers la charge opposée; par exemple, une protéine avec une charge nette positive déplacer vers le côté négatif du milieu électrophorétique. En outre, les molécules ayant une faible masse se déplacent plus rapidement ou plus rapidement que les molécules séparées avec plus grande masse.
Histoire
En 1937, un scientifique suédois nommé Arne Tiselius a développé un appareil pour mesurer le mouvement des molécules de protéine, appelée Moving appareil frontière. Ceci est un appareil en forme de U qui utilise un milieu aqueux pour séparer des molécules de protéines.
En 1940, l'électrophorèse de zone a été introduite, qui utilise un support solide (par exemple un gel) et permet une meilleure résolution pour la coloration ou la visualisation de la séparation des molécules.
Puis, en 1960, l'électrophorèse capillaire a été développé pour fournir une technique d'électrophorèse polyvalent. Ce type d'électrophorèse permet la séparation des molécules en utilisant des milieux aqueux et solides.
molécule de liaison
Electrophoresis, en utilisant des médiums, interagissent délibérément avec des molécules d'une manière non-invasive. Par exemple, des supports de gel se lient aux molécules de protéine sans perturber la structure et la fonction de la protéine. Après la liaison à des molécules, le mouvement ou la séparation est initiée par l'application d'un courant électrique. En outre, il est également possible de récupérer les molécules liées au milieu après l'électrophorèse.
Haute Résolution Séparation
L'électrophorèse est conçu pour visualiser la séparation des molécules. Ceci est réalisé par divers procédés, y compris la coloration et autoradiographie.
Autoradiographie utilise des films à rayons X pour visualiser la position de molécules radioactives (par exemple, ADN) après la séparation. Ce type de visualisation est comparable à la prise de photos, dans lequel le x-ray est comme un flash d'appareil photo et le film x-ray est comme le film utilisé dans le développement de photos en noir et blanc. En électrophorèse, des photos de molécules telles que les protéines dans le sang sont développés en utilisant autoradiographie.
En coloration, des colorants comme le bleu de coomassie et noir amido sont mélangés avec des molécules, avant ou après le processus de séparation. Par exemple, le mélange de protéines avec Coomassie colorant avant l'électrophorèse donnera des chemins colorés (petits points ou lignes) montrant le mouvement de la protéine lors de la séparation.
Analyse quantitative
Un autre but de l'électrophorèse est d'obtenir des informations quantitatives après la visualisation de la séparation des molécules. Pour obtenir des données quantitatives, par exemple, le logiciel d'analyse d'images (2D et 3D logiciel de rendu) enregistre les résultats de l'électrophorèse en tant que signaux numériques. Ces signaux représentent la position des avant et après l'électrophorèse et sont ensuite utilisés pour l'analyse quantitative »des molécules in silico» (avec l'utilisation d'un ordinateur).