La electroforesis en gel es una técnica en la que las moléculas biológicas se separan entre sí y se identifican en investigaciones biológicas o diagnósticos médicos. Desde su desarrollo en la década de 1970, estas técnicas han sido invaluables para identificar genes (ADN) y productos génicos (ARN y proteínas) de interés para la investigación. En los últimos años, han surgido nuevas técnicas que brindan mayor especificidad y detalle sobre lo que está sucediendo en los sistemas vivos. Si bien estas técnicas no han reemplazado a las técnicas de electroforesis, y las manipulaciones avanzadas pueden ampliar la viabilidad de la técnica, es importante darse cuenta de lo que la electroforesis en gel puede y no puede hacer.
La electroforesis tiene un análisis de muestra limitado
La electroforesis es específica para cualquier tejido que haya tomado como muestra. Por ejemplo, si realiza una transferencia Southern (un tipo de electroforesis) en un hisopo de mejilla, está observando genes de las células epiteliales de su mejilla y en ningún otro lugar de su cuerpo. A veces, esto puede ser beneficioso, pero los investigadores suelen estar interesados en efectos más generalizados.
Técnicas como la hibridación in situ (ISH) pueden tomar una sección de tejido y analizar la expresión génica en cada pequeña área de esa muestra. Por lo tanto, los investigadores pueden observar cada área del cerebro en una muestra con ISH, mientras que las técnicas de electroforesis solo pueden observar algunas áreas a la vez.
Las mediciones de electroforesis no son precisas
La electroforesis en gel puede separar de manera efectiva proteínas similares con diferentes pesos (esta es una técnica llamada Western blot). Puede separarlos con mayor precisión mediante una técnica conocida como electroforesis 2d; esto es común en proteómica.
Desafortunadamente, todas las mediciones realizadas con esta técnica son, en el mejor de los casos, semicuantitativas. Para obtener la masa (peso) precisa de las proteínas, debe emplearse la espectroscopia de masas después de que la proteína haya sido purificada por electroforesis. Además, comparar las cantidades relativas de diferentes moléculas depende de la densidad de banda (oscuridad) de diferentes puntos del gel. Este método tiene cierto grado de error y, por lo general, las muestras se procesan varias veces para obtener resultados limpios.
Se requiere una muestra inicial sustancial
La electroforesis es una técnica de aislamiento e identificación visual de diferentes biomoléculas. Esto se hace pasando una corriente eléctrica a través del gel para separar moléculas cargadas de diferentes pesos. Si la molécula que le interesa no es lo suficientemente común, su banda será prácticamente invisible y difícil de medir.
El ADN y el ARN se pueden amplificar un poco antes de realizar la electroforesis, pero no es práctico hacerlo con proteínas. Por lo tanto, se necesita una muestra de tejido grande para realizar estos ensayos. Esto puede limitar la utilidad de la técnica, especialmente en análisis médicos. Es prácticamente imposible ejecutar electroforesis en muestras de una sola celda; La citometría de flujo y la inmunohistoquímica se utilizan con más frecuencia para evaluar la expresión de proteínas célula por célula. Una técnica llamada PCR es excelente para medir con precisión pequeñas cantidades de ARN.
Solo se pueden visualizar determinadas moléculas
La electroforesis es excelente para separar e identificar biomoléculas de tamaño mediano a grande. Sin embargo, muchas de las moléculas que los investigadores desean observar son más pequeñas; las pequeñas hormonas, los neurotransmisores y los iones no se pueden medir mediante electroforesis. Esto se debe a dos razones: no reaccionan adecuadamente con la preparación de electroforesis (generalmente una técnica llamado PÁGINA SDS) e, incluso si lo hicieran, son demasiado pequeños para separarse correctamente y saldrían corriendo por la parte inferior de el gel. En cambio, estas moléculas se miden mediante técnicas como RIAA (radioinmunoensayos) y ELISA (ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas).
La electroforesis es de bajo rendimiento
La electroforesis en gel generalmente tiene un rendimiento bajo, lo que significa que no produce datos con especial rapidez. Electroforesis de contraste, donde puede observar un pequeño puñado de moléculas de ARN a la vez, con PCR (reacción en cadena de la polimerasa), que puede evaluar simultáneamente miles de muestras. De manera similar, la citometría de flujo puede tomar medidas de miles de células individuales y hacer correlaciones, mientras que la electroforesis mira las células en masa y no puede hacer tan bien discriminaciones. La PCR y la citometría de flujo representan procesos masivamente paralelos y en serie, respectivamente, y ambos superan con creces las capacidades de la electroforesis para generar datos de investigación.