Biochimiștii și biologii moleculari folosesc electroforeza pentru a separa macromoleculele, cum ar fi proteinele și acizii nucleici. Acest lucru permite oamenilor de știință să izoleze și să analizeze proteine individuale sau secvențe de acid nucleic într-un amestec complex. Un exemplu tipic de electroforeză în laborator este un microbiolog care folosește reacția în lanț a polimerazei (PCR) pentru a separa fragmentele de ADN produse într-o comunitate microbiană. Indiferent de scop, electroforeza necesită întotdeauna utilizarea unei soluții tampon.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
Electroforeza separă macromoleculele precum proteinele și acizii nucleici după mărime, încărcare și alte proprietăți. Pentru electroforeza care se separă prin sarcină, oamenii de știință folosesc tampon pentru a transmite acea încărcare prin gel. Tamponul menține, de asemenea, gelul la un pH stabil, minimizând modificările care ar putea apărea în proteină sau acid nucleic dacă sunt supuse unui pH instabil.
Principiile electroforezei
Electroforeza separă moleculele de-a lungul unui gradient în funcție de mărimea, sarcina sau alte proprietăți ale acestora. Acest gradient poate fi un câmp electric sau, în cazul electroforezei în gel cu gradient denaturant (DGGE), un denaturant, cum ar fi un amestec de uree și formamidă. Proteinele vor migra spre anod dacă sunt încărcate negativ și catodul dacă sunt încărcate pozitiv. Deoarece moleculele mai mari migrează mai încet decât moleculele mai mici, oamenii de știință pot măsura distanța parcursă și pot folosi logaritmi pentru a determina dimensiunea fragmentelor.
Electroforeza în gel cu gradient denaturant
Cu DGGE, ADN-ul se deplasează de-a lungul unui gradient de creștere a puterii de denaturare până când puterea este suficientă pentru a denatura sau dezvălui în întregime acel fragment de ADN. În acest moment, migrația se oprește. Oamenii de știință pot folosi această metodă pentru a separa fragmente pe baza susceptibilității lor individuale la denaturare.
Ce face tamponul
În cazul electroforezei care se separă pe bază de sarcină, ionii din tampon transmit sarcina necesară separării. Tamponul, prin furnizarea unui rezervor de acid și bază slabă, menține, de asemenea, pH-ul într-un interval îngust. Acest lucru este important deoarece structura și sarcina unei proteine sau a acidului nucleic se vor schimba dacă sunt supuse unor modificări semnificative ale pH-ului, prevenind astfel separarea corectă.
Tampoane tipice
Diferite tampoane sunt ideale pentru menținerea gelului de electroforeză la diferite intervale de pH dorite. Tampoane tipice utilizate de oamenii de știință în acest scop includ acid acetic, acid boric, acid fosforic și acid citric, precum și glicină și taurină. În general, valoarea pKa (constanta de disociere a acidului) trebuie să fie aproape de pH-ul necesar. Este de preferat tampoanelor noastre care oferă o mărime de încărcare scăzută pentru a nu conduce prea mult curent.