L'électrophorèse est un moyen de séparer des molécules biologiques dans un champ électrique basé sur le fait que différentes molécules ont des charges électriques naturelles différentes qui leur sont associées. Cela amène les différents composants d'une substance à se déplacer à des vitesses différentes sous l'influence d'un champ électrique. Imaginez avoir une collection de petits morceaux de différents métaux sur un plateau et placer un aimant à une extrémité du plateau. Les différents morceaux de métal (équivalents aux "molécules") seraient attirés par l'aimant à des degrés différents en fonction de leurs charges spécifiques. C'est essentiellement ce qui se passe en électrophorèse, sauf que les molécules ne sont pas initialement séparées.
Divers types d'électrophorèse sont en pratique aujourd'hui.
Le principe de l'électrophorèse
La raison pour laquelle l'électrophorèse fonctionne est due à l'une des équations fondamentales de la physique de l'électromagnétisme: la force est égale à la charge électrique multipliée par la force du champ à ce point. Cela prend la forme :
F = qE
Où F = forcer, q = charge électrique et E = intensité du champ électrique.
Cette équation implique que plus la charge d'une particule est élevée, plus la force résultant de l'application d'un champ électrique donné est forte. Cela signifie que deux particules de même masse mais de charges différentes se déplaceront à des vitesses différentes dans le champ. De plus, la vitesse à laquelle se déplace toute molécule chargée dépend de son rapport charge/masse. Ensemble, ces propriétés et relations permettent aux scientifiques de séparer les composants des biomolécules critiques, tels que les acides nucléiques, en leurs composants plus petits.
Électrophorèse sur gel
Trois types principaux d'électrophorèse sur gel sont utilisés. L'électrophorèse sur gel d'amidon, qui utilise des granules d'amidon de pomme de terre, est une sorte de relique. Dans l'électrophorèse sur gel d'agarose, un polysaccharide purifié de grand poids moléculaire est utilisé comme milieu; ceci est couramment utilisé pour les grandes molécules d'ADN. L'électrophorèse sur gel de polyacrylamide est le type le plus courant car il est extrêmement stable et fonctionne sur une large gamme de concentrations de molécules.
Types d'électrophorèse moins couramment utilisés
L'électrophorèse sur gel d'une certaine sorte est préférée dans la plupart des situations expérimentales. D'autres modalités courantes comprennent l'électrophorèse à haute résolution, l'électrophorèse capillaire, l'électrophorèse isoélectrique focalisation, électrophorèse immunochimique, électrophorèse bidimensionnelle et champ pulsé électrophorèse.
Types d'installations d'électrophorèse
L'instrumentation de l'électrophorèse fait autant de différence que le milieu spécifique utilisé. Autrefois, l'électrophorèse des limites était la norme. Dans cette configuration expérimentale, la vitesse de déplacement de l'ensemble de la frontière des molécules en migration est mesurée. Aujourd'hui, l'électrophorèse de zone est plus courante, avec des molécules migrant vers différentes zones, ou zones, sur une petite région de papier. Il s'agit d'une approche plus ciblée que l'électrophorèse limite. Enfin, l'électrophorèse sur papier est parfois utilisée pour les petites molécules.