Biochimici e biologi molecolari usano l'elettroforesi per separare macromolecole come proteine ​​e acidi nucleici. Ciò consente agli scienziati di isolare e analizzare singole proteine ​​o sequenze di acido nucleico in una miscela complessa. Un tipico esempio di elettroforesi in laboratorio è un microbiologo che utilizza Polymerase Chain Reaction (PCR) per separare i frammenti di DNA prodotti in una comunità microbica. Indipendentemente dallo scopo, l'elettroforesi richiede sempre l'uso di una soluzione tampone.

TL; DR (Troppo lungo, non letto)

L'elettroforesi separa macromolecole come proteine ​​e acidi nucleici per dimensione, carica e altre proprietà. Per l'elettroforesi che si separa per carica, gli scienziati usano il tampone per trasmettere quella carica attraverso il gel. Il tampone mantiene anche il gel a pH stabile, riducendo al minimo i cambiamenti che potrebbero verificarsi nella proteina o acido nucleico se sottoposti a pH instabile.

Principi di elettroforesi

L'elettroforesi separa le molecole lungo un gradiente basato su la loro dimensione, carica o altre proprietà. Quella sfumatura può essere un campo elettrico o, nel caso di Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE), un denaturante come una miscela di urea e formamide. Le proteine ​​migreranno verso l'anodo se caricate negativamente e il catodo se caricate positivamente. Poiché le molecole più grandi migrano più lentamente rispetto alle molecole più piccole, gli scienziati possono misurare la distanza percorsa e usare i logaritmi per determinare la dimensione dei frammenti.

Elettroforesi del gel a gradiente denaturato

Con DGGE, il DNA si muove lungo un gradiente di potere denaturato crescente fino a quando il potere è sufficiente per denaturare, o dispiegare, quel particolare frammento di DNA interamente. A questo punto, la migrazione si interrompe. Gli scienziati possono utilizzare questo metodo per separare i frammenti in base alla loro suscettibilità individuale alla denaturazione.

Cosa fa il buffer

Nel caso dell'elettroforesi che si separa in base alla carica, gli ioni nel buffer trasmettono la carica necessaria per la separazione. Il tampone, fornendo un serbatoio di acido debole e base, mantiene anche il pH entro un intervallo ristretto. Questo è importante perché la struttura e la carica di una proteina o di un acido nucleico cambieranno se sottoposti a cambiamenti significativi del pH, impedendo così una corretta separazione.

Buffer tipici

Diversi buffer sono ideali per mantenere l'elettroforesi gel a diversi intervalli di pH desiderati. Buffer tipici utilizzati dagli scienziati per questo scopo includono acido acetico, acido borico, acido fosforico e acido citrico nonché glicina e taurina. Generalmente, il valore di pKa (costante di dissociazione dell'acido) dovrebbe essere vicino al pH richiesto. È preferibile a noi buffer che forniscono una grandezza di carica bassa in modo da non condurre troppa corrente