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Que l'électrophorèse en gel concerne-t-elle ?

L'électrophorèse en gel est une technique très utilisée dans des laboratoires de sciences de la vie pour séparer des macromolécules telles que l'ADN, l'ARN, et les protéines. Dans cette technique, des molécules sont séparées ont basé sur leur taille et charge électrique. L'électrophorèse en gel est habituellement exécutée dans les laboratoires pour analyser l'ADN, l'ARN, ou les échantillons de protéine provenant des sources variées.

Les échantillons de la charge ADN sur une agarose gélifient pour l
Échantillons de la charge ADN sur un gel d'agarose pour l'électrophorèse - droit d'auteur d'image : photo de la science, identification d'image : 214331152 par l'intermédiaire de Shutterstock.com

Principes d'électrophorèse en gel

La technique d'électrophorèse en gel exploite la différence dans la taille et la charge de différentes molécules dans un échantillon. L'échantillon d'ADN ou de protéine à séparer est chargé en circuit à un gel poreux mis dans un support ionique de tampon. Sur l'application de la charge électrique, chaque molécule ayant la taille et la charge différentes déménagera par le gel à différentes vitesses.

Le gel poreux utilisé dans cette technique agit en tant que tamis moléculaire qui sépare de plus grandes molécules de les plus petites. De plus petites molécules déménagent plus rapidement en travers du gel tandis que le plus encombrant est laissé. La mobilité des particules est également réglée par leur charge électrique individuelle. Deux électrodes à l'opposé chargées qui font partie des molécules de traction de système de vers elles sur la base de leur charge.

Comment fonctionne-t-cela ?

Le gel utilisé dans l'électrophorèse en gel est habituellement effectué d'une agarose appelée matérielle, qui est une substance gélatineuse extraite de l'algue. Ce gel poreux a pu être employé pour séparer des macromolécules de beaucoup de différentes tailles. Le gel est submergé dans une solution tampon de sel dans une chambre d'électrophorèse. Le Tris-borate-EDTA (TBE) est utilisé généralement comme tampon. Son fonctionnement principal est de régler le pH du système. La chambre a deux électrodes - une positive et un négatif différent - à ses deux extrémités.

Des échantillons qui doivent s'analyser sont alors chargés dans les puits minuscules dans le gel à l'aide d'une pipette. Une fois que le chargement est complet, un courant électrique de 50-150 V est appliqué. Maintenant, les molécules chargées actuelles dans l'échantillon commencent à émigrer par le gel vers les électrodes. Négativement - les molécules chargées déménagent vers l'électrode positive et franchement - les molécules chargées émigrent vers l'électrode négative.

La vitesse à laquelle chaque molécule se déplace par le gel est appelée sa mobilité électrophorétique et est déterminée principalement par sa charge nette et taille. Les molécules fortement chargées déménagent plus rapidement que faible chargé. De plus petites molécules font fonctionner laisser plus rapidement les plus grandes. Ainsi, la charge et la petite taille intenses augmente la mobilité électrophorétique d'une molécule, alors que faible charge et diminutions de grande taille la mobilité d'une molécule. Quand toutes les molécules dans un échantillon sont de la même taille, la séparation sera seulement basée sur leur taille.

Une fois que la séparation est complète, le gel est souillé avec une teinture pour indiquer les bandes de séparation. Le bromure d'éthidium est une teinture fluorescente utilisée généralement dans l'électrophorèse en gel. Le gel est imbibé dans une solution diluée de bromure d'éthidium et puis mis sur un transilluminator UV pour concevoir les bandes de séparation.

Les bandes sont immédiatement examinées ou photographiées pour la future référence, car elles diffuseront dans le gel au fil du temps.  La teinture peut également être chargée dans le puits de gel à l'avance pour suivre le transfert des molécules pendant qu'elle se produit.

Applications d'électrophorèse en gel

L'électrophorèse en gel est très utilisée dans les laboratoires de biologie moléculaire et de biochimies dans les endroits tels que la science légale, la biologie de conservational, et le médicament.

Quelques applications principales de la technique sont cotées ci-dessous :

  • Dans la séparation des fragments d'ADN pour que l'empreinte génétique Vérifie des scènes du crime
  • Pour analyser des résultats d'amplification en chaîne par polymérase
  • Pour analyser des gènes liés à une maladie particulière
  • Dans l'ADN profilant pour que les études de taxonomie discernent des espèces différentes
  • Dans le contrôle de paternité utilisant l'empreinte génétique
  • Dans l'étude de la structure et du fonctionnement des protéines
  • Dans l'analyse de la résistance aux antibiotiques
  • Dans des techniques épongeantes pour l'analyse des macromolécules
  • Dans l'étude des relations évolutionnaires en analysant la similitude génétique parmi des populations ou la substance

Références

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Last Updated: Aug 23, 2018

Susha Cheriyedath

Written by

Susha Cheriyedath

Susha has a Bachelor of Science (B.Sc.) degree in Chemistry and Master of Science (M.Sc) degree in Biochemistry from the University of Calicut, India. She always had a keen interest in medical and health science. As part of her masters degree, she specialized in Biochemistry, with an emphasis on Microbiology, Physiology, Biotechnology, and Nutrition. In her spare time, she loves to cook up a storm in the kitchen with her super-messy baking experiments.

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