L'électrophorèse sur gel est une technique où les molécules biologiques sont séparées les unes des autres et identifiées dans la recherche biologique ou le diagnostic médical. Depuis leur développement dans les années 1970, ces techniques ont été inestimables dans l'identification des gènes (ADN) et des produits géniques (ARN et protéines) d'intérêt pour la recherche. Ces dernières années, de nouvelles techniques ont émergé qui donnent plus de spécificité et de détails sur ce qui se passe dans les systèmes vivants. Bien que ces techniques n'aient pas supplanté les techniques d'électrophorèse et que les manipulations avancées puissent accroître la viabilité de la technique, il est important de comprendre ce que l'électrophorèse en gel peut et ne peut pas faire. L'électrophorèse est limitée à l'électrophorèse est spécifique à tout tissu que vous avez échantillonné. Par exemple, si vous effectuez un Southern blot (un type d'électrophorèse) sur un frottis buccal, vous regardez des gènes provenant des cellules épithéliales de votre joue et nulle part ailleurs dans votre corps. Parfois, cela peut être bénéfique, mais les chercheurs s'intéressent souvent à des effets plus étendus.
Des techniques telles que l'hybridation in situ (ISH) peuvent prendre une section de tissu et analyser l'expression des gènes à chaque petite zone de cet échantillon . Ainsi, les chercheurs peuvent regarder chaque zone cérébrale dans un échantillon avec ISH, alors que les techniques d'électrophorèse ne peuvent regarder que quelques zones à la fois.
Les mesures d'électrophorèse ne sont pas précises
L'électrophorèse sur gel peut efficacement séparer les protéines similaires avec des poids différents (c'est une technique appelée transfert de Western). Il peut les séparer plus précisément grâce à une technique connue sous le nom d'électrophorèse 2d; ceci est commun en protéomique.
Malheureusement, toutes les mesures faites à partir de cette technique sont au mieux semi-quantitatives. Afin d'obtenir la masse (poids) précise des protéines, la spectroscopie de masse doit être utilisée après que la protéine a été purifiée par électrophorèse. De plus, la comparaison des quantités relatives de différentes molécules repose sur la densité de bande (obscurité) des différents points sur le gel. Cette méthode a un certain degré d'erreur, et les échantillons sont généralement exécutés plusieurs fois pour obtenir des résultats propres.
Un échantillon de départ important est requis
L'électrophorèse est une technique d'isolement et d'identification visuelle de différentes biomolécules. Ceci est fait en faisant passer un courant électrique à travers le gel pour séparer les molécules chargées de différents poids. Si la molécule qui vous intéresse n'est pas assez commune, sa bande sera pratiquement invisible et difficile à mesurer.
L'ADN et l'ARN peuvent être amplifiés avant de lancer l'électrophorèse, mais ce n'est pas pratique à faire ceci avec des protéines. Par conséquent, un grand échantillon de tissu est nécessaire pour exécuter ces dosages. Cela peut limiter l'utilité de la technique, en particulier dans l'analyse médicale. Il est pratiquement impossible d'exécuter l'électrophorèse sur des échantillons provenant d'une seule cellule; La cytométrie de flux et l'immunohistochimie sont plus couramment utilisées pour évaluer l'expression cellule par cellule des protéines. Une technique appelée PCR est excellente pour mesurer avec précision des quantités minuscules d'ARN.
Seules certaines molécules peuvent être visualisées
L'électrophorèse est excellente pour la séparation et l'identification de biomolécules de taille moyenne à grande. Cependant, bon nombre des molécules que les chercheurs souhaitent examiner sont plus petites; les petites hormones, les neurotransmetteurs et les ions ne peuvent pas être mesurés par électrophorèse. C'est pour deux raisons: ils ne réagissent pas correctement avec la préparation d'électrophorèse (habituellement une technique appelée SDS PAGE) et, même s'ils l'ont fait, ils sont trop petits pour se séparer correctement et se précipiteraient au fond du gel. Ces molécules sont plutôt mesurées par des techniques telles que RIAAs (immunoessais radio) et ELISA (enzyme-linked immunosorbant assay).
L'électrophorèse est à faible débit
L'électrophorèse sur gel est généralement à faible débit, ce qui signifie ne produisent pas de données particulièrement rapidement. Électrophorèse de contraste, où vous pouvez regarder une petite poignée de molécules d'ARN à la fois, avec PCR (réaction en chaîne par polymérase), qui peut évaluer simultanément des milliers d'échantillons. De même, la cytométrie de flux peut prendre des mesures à partir de milliers de cellules individuelles et faire des corrélations complexes, tandis que l'électrophorèse regarde les cellules en masse et ne peut pas faire de telles discriminations fines. La PCR et la cytométrie en flux représentent respectivement des processus massivement parallèles et en série, et les deux dépassent de loin les capacités de l'électrophorèse pour générer des données de recherche.
