L'électrophorèse est une «technique de séparation moléculaire puissante et peu coûteuse», selon le Dr William H. Heidcamp, dans le manuel du laboratoire de biologie cellulaire. Diverses raisons existent pour effectuer l'électrophorèse, y compris la liaison non invasive aux molécules et la visualisation de la séparation des molécules. Globalement, l'électrophorèse vise à fournir une méthode précise d'analyse des substances, telles que le sang et l'ADN (acide désoxyribonucléique, difficiles à séparer par des méthodes conventionnelles.
Définition
L'électrophorèse est une technique empirique utilisé dans la séparation des molécules chargées (positives et négatives) telles que les cellules et les protéines, selon leur réponse au courant électrique.
Plusieurs facteurs affectent l'électrophorèse, incluant la charge nette, la masse de molécule, le tampon et les milieux électrophorétiques En électrophorèse, les molécules se déplacent vers la charge opposée: par exemple, une protéine avec une charge nette positive se déplace vers le côté négatif du milieu électrophorétique et les molécules de plus petite masse se déplacent plus vite ou se séparent plus rapidement que les molécules de masse plus importante. En 1937, un scientifique suédois nommé Arne Tiselius a développé un appareil pour mesurer le mouvement des molécules protéiques, appelé Moving Boundary. appareil. Il s'agit d'un appareil en forme de U qui utilise un milieu aqueux pour séparer les molécules protéiques. En 1940, une électrophorèse en zone a été introduite, utilisant un milieu solide (gel, par exemple) et permettant une meilleure résolution ou visualisation la séparation des molécules.
Puis en 1960, l'électrophorèse capillaire a été développée pour fournir une technique d'électrophorèse polyvalente. Ce type d'électrophorèse permet la séparation de molécules à l'aide de milieux aqueux et solides.
Liaison moléculaire
L'électrophorèse, en utilisant des milieux, interagit volontairement avec les molécules de manière non invasive. Par exemple, les milieux de gel se lient aux molécules de protéine sans perturber la structure et la fonction de la protéine. Après la liaison aux molécules, le mouvement ou la séparation est initié en appliquant un courant électrique. En outre, il est également possible de récupérer les molécules liées au milieu après électrophorèse.
Séparation haute résolution
L'électrophorèse est conçue pour visualiser la séparation des molécules. Ceci est réalisé par diverses méthodes, y compris la coloration et l'autoradiographie.
L'autoradiographie utilise des films radiographiques pour visualiser la position des molécules radioactives (par exemple, l'ADN) après la séparation. Ce type de visualisation est comparable à la prise de photos, où la radiographie est comme un flash d'appareil photo et le film radiographique est comme le film utilisé pour développer des photos en noir et blanc. En électrophorèse, des photos de molécules telles que des protéines dans votre sang sont développées par autoradiographie. En coloration, des colorants tels que le bleu de Coomassie et l'amido noir sont mélangés avec des molécules, avant ou après le processus de séparation. Par exemple, mélanger des protéines avec un colorant de coomasie avant l'électrophorèse donnera des voies colorées (petits points ou lignes) montrant le mouvement de la protéine pendant la séparation.
Analyse quantitative
Un autre but de l'électrophorèse est d'obtenir informations quantitatives après la visualisation de la séparation des molécules. Pour obtenir des données quantitatives, par exemple, un logiciel d'analyse d'image (logiciel de rendu 2D et 3D) enregistre les résultats de l'électrophorèse en tant que signaux numériques. Ces signaux représentent la position des molécules avant et après électrophorèse et sont ensuite utilisés pour l'analyse quantitative in silico (avec un ordinateur).
