La electroforesis es una "técnica de separación molecular potente y económica", según lo declarado por el dr. william h. Heidcamp, en el manual de laboratorio de biología celular. Existen varias razones para llevar a cabo la electroforesis, incluida la unión no invasiva a las moléculas y la visualización de la separación de moléculas. En general, la electroforesis pretende proporcionar una forma precisa de analizar sustancias, como la sangre y el ADN (ácido desoxirribonucleico, que son difíciles de separar utilizando métodos convencionales).
definición
La electroforesis es una técnica empírica utilizada en la separación de moléculas cargadas (positivas y negativas) como las células y las proteínas, de acuerdo con su respuesta en la corriente eléctrica.
Varios factores afectan la electroforesis, incluida la carga neta, la masa de la molécula, el tampón y los medios electroforéticos como el papel o el gel. En la electroforesis, las moléculas se mueven hacia la carga opuesta; por ejemplo, una proteína con una carga neta positiva se mueve hacia el lado negativo del medio electroforético. además, las moléculas con menor masa se mueven más rápido o se separan más rápido que las moléculas con mayor masa.
historia
En 1937, un científico sueco llamado Arne Tiselius desarrolló un aparato para medir el movimiento de las moléculas de proteínas, llamado aparato móvil de límites. este es un aparato en forma de u que utiliza un medio acuoso para separar moléculas de proteínas.
en 1940, se introdujo la electroforesis de zona, que utiliza un medio sólido (p. ej., gel) y permite la tinción para una mejor resolución o visualización de la separación de moléculas.
luego, en 1960, la electroforesis capilar se desarrolló para proporcionar una técnica de electroforesis versátil. este tipo de electroforesis permite la separación de moléculas utilizando medios acuosos y sólidos.
unión de moléculas
La electroforesis, utilizando medios, interactúa deliberadamente con las moléculas de una manera no invasiva. por ejemplo, los medios de gel se unen a moléculas de proteínas sin alterar la estructura y la función de las proteínas. Después de la unión a las moléculas, el movimiento o la separación se inicia mediante la aplicación de corriente eléctrica. además, también es posible recuperar las moléculas unidas al medio después de la electroforesis.
separación de alta resolución
La electroforesis está diseñada para visualizar la separación de moléculas. Esto se logra mediante varios métodos, incluida la tinción y la autorradiografía.
la autorradiografía utiliza películas de rayos X para visualizar la posición de las moléculas radiactivas (p. ej., ADN) después de la separación. este tipo de visualización es comparable a tomar fotografías, en donde la radiografía es como el flash de una cámara y la película de radiografía es como la película que se usa para revelar fotografías en blanco y negro. En la electroforesis, las fotografías de moléculas como las proteínas en la sangre se desarrollan mediante autorradiografía.
En la tinción, los tintes como el azul de coomassie y el negro amido se mezclan con moléculas, antes o después del proceso de separación. por ejemplo, mezclar proteínas con colorante coomasie antes de la electroforesis producirá trazados teñidos (puntos o líneas pequeñas) que muestran el movimiento de proteínas durante la separación.
análisis cuantitativo
Otro propósito de la electroforesis es obtener información cuantitativa después de visualizar la separación de moléculas. para obtener datos cuantitativos, por ejemplo, el software de análisis de imágenes (software de renderización 2d y 3d) registra los resultados de la electroforesis como señales digitales. estas señales representan la posición de las moléculas antes y después de la electroforesis y luego se usan para el análisis cuantitativo "in silico" (con el uso de una computadora).