L'elettroforesi è un processo attraverso il quale le particelle sono separate gli uni dagli altri esponendo un campione ad un campo elettromagnetico uniforme. I ricercatori hanno sviluppato un processo noto come gel elettroforesi dove molecole come il DNA o le proteine sono isolati da un campione di tessuto, preparati e iniettata in un gel. Quando la corrente è passata attraverso il gel, separano le molecole differenti. Diverse tecniche attualmente utilizzano questa pratica.
Elettroforesi del Gel dell'agarosi
Questa forma di elettroforesi utilizza una molecola di zucchero alga-derivato chiamata agarosio per formare un gel. I ricercatori possono variare la quantità di agarosio nella miscela di gel per controllo spessore di gel a guardare alle molecole delle gamme di dimensioni diverse. Questa tecnica è più spesso utilizzata per identificare le sequenze di DNA e RNA di lunghezza.
Nord e del sud della macchia tecniche utilizzano frequentemente questo tipo di elettroforesi. Nel metodo del sud della macchia, DNA purificato è esposto a uno o più enzimi di restrizione, che tagliano il DNA in porzioni più piccole. Questi blocchi più piccoli possono quindi essere separati dalla lunghezza tramite elettroforesi. Differenze nella sequenza del DNA possono causare modelli di limitazione diverse (dimensioni blocco), che vengono visualizzate al momento della separazione.
Elettroforesi su Gel di poliacrilammide
Proteine e molecole di DNA più piccole sono spesso separate utilizzando gel di poliacrilammide, che ha più piccoli pori del gel dell'agarosi. Questa tecnica è, in linea di principio, molto simile alla tecnica dell'agarosi.
Tecniche di Western blot usano gel di poliacrilammide per separare le proteine. Un campione della proteina purificata è trattato con SDS (sodio dodecil solfato) per denaturare le proteine e dare loro un rapporto carica / massa uniforme. In questo modo le proteine nel campione siano separati da peso molecolare. Dopo l'elettroforesi, le proteine sono generalmente trasferite ad una membrana (ad esempio di membrana PVDF) e le proteine di interesse sono visualizzate tramite immunostaining.
Gel bidimensionale
Tecniche di elettroforesi tradizionale separano le molecole di peso lungo un singolo asse. Tuttavia, è possibile applicare un secondo trattamento al campione dopo la prima separazione per separare le particelle lungo un secondo asse. Per esempio, i ricercatori di proteomica spesso separano le proteine di punto isoelettrico (una proprietà della sequenza dell'amminoacido della proteina) lungo un asse e quindi applicano SDS per separare le proteine di massa lungo il secondo asse. Questo dà una completa rappresentazione bidimensionale delle proteine presenti nel campione del tessuto al momento della raccolta che fornisce molte più informazioni rispetto a una tradizionale matrice unidimensionale.
Più recenti tecniche e varianti
Numerose varianti delle tecniche di elettroforesi "tradizionali" (gel e altrimenti) sono attualmente utilizzati dagli scienziati. Per esempio, gel polimero utilizzabile in combinazione con elettroforesi capillare per aggiungere potenza di risoluzione per l'analisi della proteina. In questa tecnica, la separazione si verifica all'interno di una piccola colonna piuttosto che una lastra rettangolare di gel. Ciò fornisce ad alta velocità e precisione in taluni aspetti di analisi del DNA e proteine.
Altre tecniche cercano di analizzare l'idrofobicità o nativo carica di proteine non denaturati. Mentre la tecnica specifica di scelta dipende in ultima analisi, la natura dell'analisi, maggior parte dei laboratori utilizzano le tecniche tradizionali mentre high throughput proteomica e genomica labs può preferire più complesse e costose tecniche di elettroforesi del gel.