Ahli biokimia dan biologi molekuler menggunakan elektroforesis untuk memisahkan makromolekul seperti protein dan asam nukleat. Hal ini memungkinkan para ilmuwan untuk mengisolasi dan menganalisis protein individu atau urutan asam nukleat dalam campuran kompleks. Contoh khas elektroforesis di laboratorium adalah ahli mikrobiologi yang menggunakan Polymerase Chain Reaction (PCR) untuk memisahkan fragmen DNA yang dihasilkan dalam komunitas mikroba. Terlepas dari tujuannya, elektroforesis selalu membutuhkan penggunaan larutan buffer.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)
Elektroforesis memisahkan makromolekul seperti protein dan asam nukleat berdasarkan ukuran, muatan, dan sifat lainnya. Untuk elektroforesis yang memisahkan muatan, para ilmuwan menggunakan buffer untuk mentransmisikan muatan itu melalui gel. Buffer juga menjaga gel pada pH yang stabil, meminimalkan perubahan yang dapat terjadi pada protein atau asam nukleat jika mengalami pH yang tidak stabil.
Prinsip Elektroforesis
Elektroforesis memisahkan molekul sepanjang gradien berdasarkan ukuran, muatan, atau sifat lainnya. Gradien tersebut dapat berupa medan listrik atau, dalam kasus Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE), denaturan seperti campuran urea dan formamida. Protein akan bermigrasi ke arah anoda jika bermuatan negatif dan katoda jika bermuatan positif. Karena molekul yang lebih besar bermigrasi lebih lambat daripada molekul yang lebih kecil, para ilmuwan dapat mengukur jarak yang ditempuh dan menggunakan logaritma untuk menentukan ukuran fragmen.
Elektroforesis Gel Gradien Denaturasi
Dengan DGGE, DNA bergerak sepanjang gradien peningkatan daya denaturasi hingga daya tersebut cukup untuk mendenaturasi, atau membuka, fragmen DNA tertentu seluruhnya. Pada titik ini, migrasi berhenti. Para ilmuwan dapat menggunakan metode ini untuk memisahkan fragmen berdasarkan kerentanan individu mereka terhadap denaturasi.
Apa yang Dilakukan Buffer?
Dalam kasus elektroforesis yang memisahkan berdasarkan muatan, ion dalam buffer mentransmisikan muatan yang diperlukan untuk pemisahan. Buffer, dengan menyediakan reservoir asam dan basa lemah, juga menjaga pH dalam kisaran yang sempit. Hal ini penting karena struktur dan muatan protein atau asam nukleat akan berubah jika mengalami perubahan pH yang signifikan, sehingga mencegah pemisahan yang tepat.
Buffer Khas
Buffer yang berbeda ideal untuk mempertahankan gel elektroforesis pada rentang pH yang diinginkan. Buffer khas yang digunakan oleh para ilmuwan untuk tujuan ini termasuk asam asetat, asam borat, asam fosfat dan asam sitrat serta glisin dan taurin. Umumnya, nilai pKa (konstanta disosiasi asam) harus mendekati pH yang dibutuhkan. Lebih disukai daripada kami buffer yang memberikan besaran muatan rendah agar tidak mengalirkan arus terlalu banyak.