Биохимиците и молекулярните биолози използват електрофореза, за да отделят макромолекули като протеини и нуклеинови киселини. Това позволява на учените да изолират и анализират отделни протеини или последователности на нуклеинови киселини в сложна смес. Типичен пример за електрофореза в лабораторията е микробиолог, използващ полимеразна верижна реакция (PCR) за отделяне на ДНК фрагменти, произведени в микробна общност. Независимо от целта, електрофорезата винаги изисква използването на буферен разтвор.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
Електрофорезата разделя макромолекулите като протеини и нуклеинови киселини по размер, заряд и други свойства. За електрофореза, която се разделя със заряд, учените използват буфер за предаване на този заряд през гела. Буферът също така поддържа гела при стабилно рН, минимизирайки промените, които биха могли да възникнат в протеина или нуклеиновата киселина, ако бъдат подложени на нестабилно рН.
Принципи на електрофорезата
Електрофорезата разделя молекулите по градиент въз основа на техния размер, заряд или други свойства. Този градиент може да бъде електрическо поле или, в случай на денатурираща градиентна гел електрофореза (DGGE), денатурант като смес от карбамид и формамид. Протеините ще мигрират към анода, ако са отрицателно заредени, и катода, ако са заредени положително. Тъй като по-големите молекули мигрират по-бавно от по-малките молекули, учените могат да измерват изминатото разстояние и да използват логаритми, за да определят размера на фрагментите.
Денатурираща градиентна гел електрофореза
С DGGE ДНК се движи по градиент на нарастваща денатурираща сила, докато мощността е достатъчна, за да денатурира или разгърне изцяло този конкретен фрагмент от ДНК. В този момент миграцията спира. Учените могат да използват този метод за разделяне на фрагменти въз основа на тяхната индивидуална чувствителност към денатуриране.
Какво прави буферът
В случай на електрофореза, която се отделя въз основа на заряда, йони в буфера предават заряда, необходим за разделяне. Буферът, като осигурява резервоар със слаба киселина и основа, също поддържа pH в тесни граници. Това е важно, тъй като структурата и зарядът на протеин или нуклеинова киселина ще се променят, ако бъдат подложени на значителни промени в pH, като по този начин се предотвратява правилното разделяне.
Типични буфери
Различни буфери са идеални за поддържане на гела за електрофореза в различни желани диапазони на pH. Типичните буфери, използвани от учените за тази цел, включват оцетна киселина, борна киселина, фосфорна киселина и лимонена киселина, както и глицин и таурин. По принцип стойността на рКа (константа на дисоциация на киселината) трябва да бъде близка до необходимото рН. За предпочитане е за нас буфери, които осигуряват ниска величина на заряда, за да не провеждат твърде много ток.