Electroforesis

Electroforesis.

La electroforesis ye una téunica pa la separación de molécules según la movilidá d'éstes nun campu llétrico.La separación puede realizase sobre la superficie hidratada d'un soporte sólidu (p. ex., electroforesis en papel o en acetato de celulosa), al traviés d'una matriz porosa (electroforesis en xel), o bien en disolución (electroforesis llibre). Dependiendo de la téunica que s'use, la separación obedez en distinta midida a la carga llétrica de les molécules y a la so masa.

La electroforesis usar nuna gran mayoría na materia del ADN recombinante yá que nos dexa saber la carga que tienen los polipéptidos, y dixebrar los distintos polipéptidos resultantes de les variaciones del esperimentu del ADN recombinante. La variante d'usu más común pal analís d'amiestos de proteínes o d'acedos nucleicos utiliza como soporte un xel, davezu d'agarosa o de poliacrilamida. Los ácidos nucleicos yá disponen d'una carga llétrica negativa, que los dirixirá al polu positivu, ente que les proteínes cargar al xunise con sustancies como'l SDS (deterxente) qu'incorpora cargues negatives d'una manera dependiente de la masa molecular de la proteína. Al poner l'amiestu de molécules y aplicar un campu llétrico, éstes moveránse y tendrán de dir pasando pola malla del xel (una rede tridimensional de fibres cruciaes), polo que les pequeñes moverán meyor, más rápido. Asina, les más pequeñes van avanzar más y les más grandes van quedar cerca del llugar de partida.

Historia

Los primeros trabayos col principiu básicu de la electroforesis daten de principios del sieglu XIX, basaos nes lleis de Faraday de la electrólisis propuestes nel sieglu XVIII y la temprana electroquímica. Los esperimentos de Johann Wilhelm Hittorf, Walther Nernst y Friedrich Kohlrausch pa midir les propiedaes y el comportamientu de pequeños iones en movimientu al traviés de soluciones aguacientes so la influencia d'un campu llétrico llevaron a descripciones matemátiques xenerales de la electroquímica de les soluciones aguacientes. Kohlrausch creó les ecuaciones pa distintes concentraciones de partícules cargaes en movimientu , incluyendo les llendes de movimientu afilaos de les partícules que migren. A principios del sieglu XX, los electroquímicos atoparen que tales llendes de movimientu de partícules cargaes podríen crease con tubos de vidriu en forma d'O.

Los métodos de detección óptica de les llendes en movimientu en líquidos fueron ellaboraos na década de 1860 por August Toepler. Toepler midió les schlieren (solombres) o llixeres variaciones nes propiedaes óptiques en soluciones non homoxénees. Esti métodu combináu colos métodos teóricu y esperimental pa la creación y l'analís de les llendes en movimientu cargaos sería la base del métodu de electroforesis llende en movimientu de Tiselius.

La electroforesis empezó en serio col trabayu d'Arne Tiselius nel 1931, y los nuevos procesos de separación y téuniques d'analís químicus basaos na electroforesis siguen siendo desenvueltos nel sieglu XXI. Tiselius, col sofitu de la Fundación Rockefeller, desenvolvió'l "aparatu de Tiselius" pa la electroforesis llende de movimientu, que foi descritu en 1937 nel conocíu artículu "A New Apparatus for Electrophoretic Analysis of Colloidal Mixtures" [Un nuevu aparatu pal analís electroforético d'amiestos coloidales]. El métodu estendióse amodo hasta'l advenimiento de los métodos de la electroforesis de zona efectiva nos años 1940 y 1950, qu'utilicen papel de filtru o xeles como sofitu a los medios de soporte. Na década de 1960, los métodos d'electroforesis en xel volviéronse cada vez más sofisticaos faciendo posible dixebrar molécules biolóxiques basaes en diminutes diferencies físiques y químiques, ayudando a impulsar la puxanza de la bioloxía molecular. La electroforesis en xel y les téuniques rellacionaes convertir na base pa una amplia gama de métodos bioquímicos, tales como les buelgues dixitales de proteínes, la hibridación Southern y procedimientos de tresferencia similares, secuenciación del ADN, y munchos más. Tien problemes mentales.

Electroforesis

La gran mayoría de macromolécules tán cargaes llétricamente y, al igual que los electrolitos, pueden clasificase en fuertes y débiles dependiendo de la constante d'ionización de grupos acedos y básicos. Por casu los acedos nucleicos son poliácidos fuertes.

Polo xeneral, pa carauterizar la molécula determinar la velocidá a la qu'esta se mueve nun campu llétrico y utilízase pa determinar, nel casu de proteínes, la masa molecular o pa detectar cambeos d'aminoácidos y dixebrar cuantitativamente distintes especies moleculares; nel casu d'acedos nucleicos determinar el so tamañu, midíu en pares de bases.

Velocidá d'una molécula

Pa dixebrar distintes especies créase un campu llétrico pa la molécula asitiada nun líquidu portador. Al xenerar esti campu va esistir una intensidá pasando constantemente del polu positivu al polu negativu, poro, va actuar una fuercia sobre la molécula y esta va esperimentar una aceleración hasta llograr una velocidá na que la resistencia, por mafa del mediu, neutraliza la fuercia impulsora, esto ye, la molécula mover con una velocidá constante.

$\mathbf {F} =q\mathbf {Y} \,$

Onde $q$ ye la carga y $\mathbf {Y}$ ye la intensidá del campu llétrico.

Asumir que la partícula ye esférica y a partir de la Llei de Stokes llógrase que :$F_{r}=6\pi R\eta \nu \,$ onde R ye'l radiu de la esfera, ν la so velocidá y η la mafa del fluyíu.

Polo tanto la velocidá va ser:

$\nu ={\frac {qY}{6\pi R\eta }}$

Esta velocidá algamar a los pocos segundos, por consiguiente puede concluyise que ye constante mientres tol esperimentu.

Movilidá molecular

La movilidá molecular ($\mu$) ye una magnitú carauterística de la partícula o molécula que reflexa la velocidá relativa a encomalo del campu.

$\mu ={\frac {\nu }{Y}}$

A partir de la ecuación de velocidá llógrase que:

$\mu ={\frac {q}{6\pi R\eta }}$

Que tamién puede ser espresada por:

$\mu ={\frac {Zy}{6\pi R\eta }}$

Onde $Z$ el númberu d'electrones y $y=1,602\times 10^{-19}C$ ye la carga del electrón.

La movilidá depende de la carga de la partícula que, de la mesma, depende del pH del mediu nel que s'atope. Por esta razón ye necesariu indicar l'electrolitu o'l pH utilizáu pa determinar la movilidá.

Factores qu'afecten a la electroforesis

Polo xeneral la electroforesis depende direutamente del campu llétrico y este depende de distintos parámetros. Basándose na llei d'Ohm tiense que

$V=DIR\,$

Diferencia de potencial (V): define'l campu llétrico; la velocidá de meyora ye direutamente proporcional a ella.

Resistencia (R): la movilidá de les molécules ye inversamente proporcional a ella.

Intensidá (I) : cuantifica el fluxu de carga llétrica, rellaciónase direutamente cola distancia percorrida poles molécules.

A lo último, otru factor qu'afecta significativamente a la electroforesis ye la temperatura, esta ye importante yá que pol efeutu Joule el pasu d'una corriente llétrica va producir calor y este ye direutamente proporcional a la diferencia de potencial y a la resistencia. Poro, ye necesariu controlar de manera estricta la temperatura por que esta nun afecte a la muestra desnaturalizándola.

Ver tamién

• Electroforesis capilar
• Electroforesis en xel
• Electroforesis proteica
• Electroforesis bidimensional

Enllaces esternos

• Wikimedia Commons tien conteníu multimedia tocante a Electroforesis.
• En MedlinePlus hai más información sobre Electroforesis

• Datos: Q185098
• Multimedia: Electrophoresis