Electroforeză

Electroforeza

Deşi cunoscut încă de la sfârţitul secolului XIX, electroforeza se afirma că o metoda analitică de separare în urma lucrărilor referitoare la stadiul unor proteine (1937) elaborate de Arne Tiselius, laureat al premiului Nobel, numit şi “părintele electroforezei

In prezent electroforeza reprezinta principala metoda de separare a moleculelor in cadrul laboratoarelor de biologie celulara.

Termenul de electroforeza descrie migrarea unei particule incarcate sub influenta unui camp electric. Deoarece in camp electric moleculele se deplaseaza cu o viteza ce depinde de sarcina lor electrica precum si de forma sau marimea lor, electroforeza a fost dezvoltata pentru separea diferitelor molecule.

Electroforeza este utilizata pentru analiza si purificarea moleculelor foarte mari cum sunt proteinele si acizii nucleici,dar se aplica si altor molecule ca glucide, aminoacizi, peptide.

Denumirea de electroforeză provine din asocierea cuvântului grec electron (electric) cu cel latin phore (purtator), evidenţiându-se astfel rolul esenţial al câmpului electric în procedeul descris.

Electroforeza este o metodă de analiză şi separare bazată, în principal pe criterii de sarcină electrică şi masă moleculară. Migrarea diferenţială a particulelor încărcate electric se face sub acţiunea unui câmp electric continuu.

Electroforeza proteinelor pe gel de agaroză este tehnica cea mai uşoară şi mai puţin costisitoare, implicând o cantitate limitată de materiale, un timp de lucru scurt şi o reproductibilitate foarte bună. Separarea electroforetică a proteinelor serice prezintă un interes major în testele clinice, datorită importantelor informaţii pe care le oferă acestea în diverse afecţiuni, precum şi asupra modalităţilor de tratare a acestora.

Electroforeza reprezinta miscarea unei particule incarcate electric aflate sub imfluenta unui camp electric.Aceasta miscare este data de forta Lorentz,care poate fi descrisa ,ca proprietate electrica fundamentala a unui corp studiat si a conditiilor electrice ambientale,de catre ecuatia:

unde F este forta Lorentz,q este sarcina electrica cu care este incarcat corpul , E este campul electric.

Miscarea electroforezica rezultata este contracarata de fortele de frecare,prin urmare rata miscarilor este constanta intr-un camp electric omogen constant:

unde v este velocitatea si f este coeficientul de frecare:

Mobilitatea electroforetica este definita ca fiind:

Mobilitatea depinde atat de proprietatile particulei ,cat si de proprietatile solutiei.Pentru concentratii ridicate de ioni,o expresie aproximativa pentru mobilitatea electroforetica este data de ecuatia lui Smoluchowski:

unde ε este constanat dielectica a lichidului, ε0 este permitivitatea spatiului liber, η este vascozitatea lichidului si ζ este potentialui zeta al particulei.

Electroforeza Proteinelor

Proteinele pot fi separate si purificate.Metodele de separare a proteinelor se bazeaza pe proprietatile acestora(sarcina,marime,solubilitate)care variaza de la o proteina la alta.

Deoarece multe proteine se lipesc de alte biomolecule,ele pot fi separate si in baza proprietatilor de legare.Sursa proteinelor este in general tesut sau celule microbiene.Celula trebuie sparta si proteina trebuie eliberata intr-o solutie numita extract crud.Cromatografia prin schimb de ioni poate fi folosita pentru a separa proteinele cu sarcini diferite(similar aminoacizilor),asa cum alte metode cromatografice bazate pe alte proprietati pot fi folosite.