Les biochimistes et les biologistes moléculaires utilisent l'électrophorèse pour séparer les macromolécules comme les protéines et les acides nucléiques. Cela permet aux scientifiques d'isoler et d'analyser des protéines individuelles ou des séquences d'acides nucléiques dans un mélange complexe. Un exemple typique d'électrophorèse en laboratoire est un microbiologiste utilisant la réaction en chaîne par polymérase (PCR) pour séparer les fragments d'ADN produits dans une communauté microbienne. Quel que soit le but, l'électrophorèse nécessite toujours l'utilisation d'une solution tampon.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
L'électrophorèse sépare les macromolécules comme les protéines et les acides nucléiques par taille, charge et autres propriétés. Pour l'électrophorèse qui sépare par charge, les scientifiques utilisent un tampon pour transmettre cette charge à travers le gel. Le tampon maintient également le gel à un pH stable, minimisant les changements qui pourraient se produire dans la protéine ou l'acide nucléique s'il est soumis à un pH instable.
Principes de l'électrophorèse
L'électrophorèse sépare les molécules le long d'un gradient en fonction de leur taille, de leur charge ou d'autres propriétés. Ce gradient peut être un champ électrique ou, dans le cas de l'électrophorèse sur gel à gradient dénaturant (DGGE), un dénaturant tel qu'un mélange d'urée et de formamide. Les protéines migreront vers l'anode si elles sont chargées négativement et la cathode si elles sont chargées positivement. Étant donné que les molécules plus grosses migrent plus lentement que les molécules plus petites, les scientifiques peuvent mesurer la distance parcourue et utiliser des logarithmes pour déterminer la taille des fragments.
Électrophorèse sur gel à gradient dénaturant
Avec DGGE, l'ADN se déplace le long d'un gradient de puissance dénaturante croissante jusqu'à ce que la puissance soit suffisante pour dénaturer ou déplier entièrement ce fragment d'ADN particulier. À ce stade, la migration s'arrête. Les scientifiques peuvent utiliser cette méthode pour séparer les fragments en fonction de leur sensibilité individuelle à la dénaturation.
Ce que fait le tampon
Dans le cas d'une électrophorèse qui sépare sur la base de la charge, les ions du tampon transmettent la charge nécessaire à la séparation. Le tampon, en fournissant un réservoir d'acide et de base faibles, maintient également le pH dans une plage étroite. Ceci est important car la structure et la charge d'une protéine ou d'un acide nucléique changeront si elles sont soumises à des changements de pH significatifs, empêchant ainsi une séparation correcte.
Tampons typiques
Différents tampons sont idéaux pour maintenir le gel d'électrophorèse à différentes plages de pH souhaitées. Les tampons typiques utilisés par les scientifiques à cette fin comprennent l'acide acétique, l'acide borique, l'acide phosphorique et l'acide citrique ainsi que la glycine et la taurine. Généralement, la valeur pKa (constante de dissociation acide) doit être proche du pH requis. Il est préférable d'utiliser des tampons qui fournissent une faible amplitude de charge afin de ne pas conduire trop de courant.