Gli scienziati usano il processo di elettroforesi per separare frammenti molecolari uno da altro. In genere, una molecola di grandi dimensioni, ad esempio una proteina o un filamento di DNA, viene tagliata in frammenti più piccoli, e quindi i frammenti sono separati in gruppi in base alla dimensione o carica. Questo processo permette agli scienziati di caratterizzare le molecole. Gli scienziati forensi usano notoriamente elettroforesi per creare il DNA "impronte digitali" usate in cause penali e paternità.
Come elettricità aiuta i frammenti di DNA separati
Carica svolge un grande ruolo in quanto elettroforesi separa i frammenti di DNA. Tutto il DNA è carico negativamente a causa la spina dorsale di fosfato sulla molecola. Quindi gel utilizzati per elettroforesi del DNA vengono impostate in un mezzo liquido che ha poli elettrici opposti alle due estremità. I frammenti di DNA vengono inseriti in gel vicino al polo negativo, e quando l'alimentatore è acceso, migrano a tassi variabili verso il palo elettrico positivo. Durante la loro migrazione, si separano in gruppi in base alle dimensioni.
Come i pori nel gel elettroforesi aiutano frammenti di DNA separati
Il gel utilizzato nell'elettroforesi contengono minuscoli pori che essenzialmente rendono tunnel per frammenti di DNA di viaggiare attraverso durante la loro migrazione verso il palo elettrico positivo. DNA più grande frammenti viaggi più lentamente di frammenti più piccoli perché si trovano ad affrontare più resistenza mentre viaggiano attraverso il gel poroso. Con il tempo che i frammenti più piccoli hanno raggiunto il polo positivo, frammenti di DNA sono stati separati in gruppi secondo il loro formato. Il gruppo che ha viaggiato di minor distanza sarà composto dai più grandi frammenti di DNA, e il gruppo che ha viaggiato più lontano ha i più piccoli frammenti di DNA. Tra tutti i gruppi dei frammenti c'è una relazione inversa fra le dimensioni dei frammenti e quanto hanno viaggiato.
Come elettricità aiuta le proteine Separate
Proteine rappresentano un gruppo estremamente importante delle molecole biologiche. A differenza di molecole di DNA, che sono caricati negativamente, proteine possono avere una carica positiva o negativa. Questo è perché una proteina è costituita da una combinazione di singoli aminoacidi, alcuni dei quali sono caricati positivamente e alcuni dei quali sono caricati negativamente. Uno scienziato può determinare la carica netta di una proteina sommando tutte le tasse dei suoi singoli aminoacidi. I risultati possono essere non solo alcune proteine saranno positivi e alcuni negativi che una proteina può essere più positivo di un altro positiva o negativa di un altro negativo. Elettroforesi su gel separa le proteine da loro a partire nel mezzo del gel e costringendoli a migrare verso entrambi il positivo o negativo palo elettrico situato su lati opposti. Proteine caricate negativamente migrerà verso l'elettrodo positivo; caricate positiva proteine migreranno verso l'elettrodo negativo. Il grado di carica che è una proteina influenzeranno il suo tasso di migrazione rispetto le altre molecole.