Par Christopher Robison, mis à jour le 24 mars 2022
L'électrophorèse sur gel est la pierre angulaire de la biologie moléculaire depuis les années 1970, permettant aux chercheurs de séparer et d'identifier l'ADN, l'ARN et les protéines. Malgré l'essor des méthodes à haut débit, l'électrophorèse reste précieuse lorsqu'elle est associée à des techniques complémentaires.
L'électrophorèse analyse uniquement le matériel extrait d'un tissu ou d'une population cellulaire spécifique. Par exemple, un transfert de Southern effectué sur un écouvillon de joue reflète les gènes des cellules épithéliales, et non leur expression systémique. Des techniques telles que l'hybridation in situ ou l'immunohistochimie peuvent interroger l'expression spatiale sur une section de tissu entière, révélant des modèles spécifiques à un type de cellule que l'électrophorèse ne peut pas capturer.
Alors que le Western blot et l’électrophorèse bidimensionnelle peuvent séparer des protéines de poids moléculaire similaire, les intensités de bandes qui en résultent ne fournissent qu’une estimation de l’abondance relative. Une détermination précise de la masse nécessite une spectrométrie de masse, et les comparaisons quantitatives nécessitent souvent plusieurs répétitions pour atténuer la variabilité.
L'électrophorèse dépend des bandes détectables. Les protéines ou les acides nucléiques en faible abondance peuvent produire des signaux faibles ou invisibles à moins que l'échantillon ne soit suffisamment grand. La PCR peut amplifier les traces d'ARN et la cytométrie en flux peut évaluer l'expression des protéines au niveau unicellulaire, capacités qui manquent à l'électrophorèse.
Les petites molécules telles que les hormones, les neurotransmetteurs et les ions se déplacent trop rapidement à travers le gel et ne peuvent pas être résolues. Ces analytes sont généralement mesurés par des dosages radio-immunologiques (RIA), des tests immuno-enzymatiques (ELISA) ou par spectrométrie de masse.
L'électrophorèse sur gel est par nature un faible débit ; chaque exécution analyse un nombre limité de cibles. La PCR à haut débit, le séquençage de nouvelle génération et la cytométrie en flux peuvent traiter des milliers d'échantillons ou de cellules en parallèle, générant ainsi des données beaucoup plus rapidement et de manière complète.
Comprendre ces contraintes aide les chercheurs à sélectionner l'outil le plus approprié à leurs questions, combinant souvent l'électrophorèse avec des méthodes analytiques modernes pour atteindre à la fois spécificité et évolutivité.