Біохіміки та молекулярні біологи використовують електрофорез для розділення таких макромолекул, як білки та нуклеїнові кислоти. Це дозволяє вченим виділяти та аналізувати окремі білки або послідовності нуклеїнових кислот у складній суміші. Типовим прикладом електрофорезу в лабораторії є мікробіолог, який використовує полімеразну ланцюгову реакцію (ПЛР) для розділення фрагментів ДНК, утворених у мікробній спільноті. Незалежно від призначення, електрофорез завжди вимагає використання буферного розчину.
TL; ДР (занадто довгий; Не читав)
Електрофорез розділяє такі макромолекули, як білок та нуклеїнові кислоти, за розмірами, зарядом та іншими властивостями. Для електрофорезу, який розділяється зарядом, вчені використовують буфер для передачі цього заряду через гель. Буфер також підтримує гель при стабільному pH, мінімізуючи зміни, які можуть відбутися в білку або нуклеїновій кислоті, якщо піддавати їх нестабільному pH.
Принципи електрофорезу
Електрофорез розділяє молекули по градієнту залежно від їх розміру, заряду або інших властивостей. Цей градієнт може бути електричним полем або, у випадку денатуруючого градієнтного гель-електрофорезу (DGGE), денатуратором, таким як суміш сечовини та формаміду. Білки будуть мігрувати до анода, якщо він заряджений негативно, і до катода, якщо позитивно заряджений. Оскільки більші молекули мігрують повільніше, ніж менші молекули, вчені можуть вимірювати пройдену відстань і використовувати логарифми для визначення розміру фрагментів.
Денатуруючий градієнтний гель-електрофорез
З DGGE ДНК рухається по градієнту зростаючої денатураторної сили, поки потужності не буде достатньо, щоб повністю денатурувати або розгорнути цей конкретний фрагмент ДНК. На цьому міграція припиняється. Вчені можуть використовувати цей метод для розділення фрагментів на основі їхньої індивідуальної сприйнятливості до денатурації.
Що робить буфер
У разі електрофорезу, який відокремлюється на основі заряду, іони в буфері передають заряд, необхідний для поділу. Буфер, забезпечуючи резервуар слабкої кислоти та основи, також підтримує рН у вузьких межах. Це важливо, оскільки структура і заряд білка або нуклеїнової кислоти змінюватимуться, якщо зазнати значних змін рН, що перешкоджає правильному розділенню.
Типові буфери
Різні буфери ідеально підходять для підтримання гелю електрофорезу в різних бажаних діапазонах рН. Типові буфери, що використовуються вченими для цієї мети, включають оцтову кислоту, борну кислоту, фосфорну кислоту та лимонну кислоту, а також гліцин та таурин. Як правило, значення рКа (константа дисоціації кислоти) має бути близьким до необхідного рН. Нам переважніше буфери, які забезпечують низьку величину заряду, щоб не проводити занадто багато струму.