Describe brevemente la clasificación y los principios de la electroforesis en gel.
Una breve descripción de la clasificación y principios de la electroforesis en gel es la siguiente:
La mayoría de las macromoléculas biológicas como proteínas, ácidos nucleicos, polisacáridos, etc. tienen grupos catiónicos y aniónicos, llamados zwitteriones. A menudo dispersos en soluciones como partículas, su carga electrostática depende de la concentración de H2 del medio o de las interacciones con otras macromoléculas. En un campo eléctrico, las partículas cargadas migran hacia el cátodo o el ánodo y la dirección de la migración depende del signo de su carga. Este fenómeno de migración se llama electroforesis.
Los principios básicos de la electroforesis se pueden resumir en las propiedades de carga de las partículas cargadas, el establecimiento de campos eléctricos, el análisis de partículas cargadas en movimiento, la separación y separación de partículas cargadas.
1. Propiedades de carga de las partículas cargadas
Las sustancias separadas mediante tecnología de electroforesis deben tener grupos ionizables, como grupos amino (-NH2) o grupos carboxilo (-COOH). Estos grupos pueden ionizarse en iones en solución acuosa, cargando así las partículas.
2. Establecimiento del campo eléctrico
En el tubo de electroforesis, las partículas cargadas se mueven bajo la acción del campo eléctrico. Los dos extremos del campo eléctrico generalmente se denominan electrodos, generalmente un electrodo está cargado positivamente y el otro está cargado negativamente.
3. Partículas cargadas en movimiento
Bajo la acción del campo eléctrico, las partículas cargadas positivamente se mueven hacia el electrodo negativo y las partículas cargadas negativamente se mueven hacia el electrodo positivo. Este movimiento se llama electromigración.
4. Análisis de separación y separación de partículas cargadas
Bajo la acción de un campo eléctrico, la velocidad a la que se mueven las partículas cargadas en el tubo de electroforesis está relacionada con su carga, forma. y tamaño. Por tanto, diferentes partículas cargadas se mueven a diferentes velocidades en el campo eléctrico, lo que permite la separación y el análisis.
Usos de la electroforesis:
1. Separación de biomoléculas
La electroforesis se utiliza más comúnmente para separar biomoléculas, como proteínas, ácidos nucleicos, enzimas y virus. Por ejemplo, la electroforesis en gel de poliacrilamida puede utilizar tanto el efecto de carga como el efecto de tamiz molecular para separar sustancias con diferentes tamaños y cargas moleculares. Esta tecnología es selectiva y de alta resolución y puede detectar cantidades muy pequeñas de muestra, como de 10-9 a 10-12 gramos.
2. Pruebas médicas
La tecnología de electroforesis tiene importantes aplicaciones en pruebas médicas. Por ejemplo, la electroforesis de proteínas séricas se puede utilizar para diagnosticar enfermedades hepáticas y trastornos del sistema inmunológico, y la electroforesis de proteínas en orina puede ayudar a diagnosticar enfermedades renales y problemas del tracto urinario. La tecnología de electroforesis también se puede utilizar para la identificación bacteriana, el diagnóstico de enfermedades infecciosas y el diagnóstico prenatal de enfermedades genéticas.
3. Investigación básica e investigación aplicada
La tecnología de electroforesis también se utiliza ampliamente en los campos de la investigación básica y la investigación aplicada. Por ejemplo, las modificaciones epigenéticas de proteínas, como la metilación o la acetilación, se pueden estudiar mediante electroforesis para comprender su función en un organismo. La electroforesis también se puede utilizar para estudiar la actividad de enzimas y las interacciones entre otras biomoléculas, como las interacciones entre el ADN y las proteínas.