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 acidi nucleici in una miscela complessa. Un esempio tipico di elettroforesi in laboratorio è un microbiologo che utilizza la reazione a catena della polimerasi (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 le macromolecole come proteine e acidi nucleici per dimensione, carica e altre proprietà. Per l'elettroforesi che si separa dalla carica, gli scienziati usano il buffer per trasmettere quella carica attraverso il gel. Buffer mantiene anche il gel a un pH stabile, minimizzando i cambiamenti che potrebbero verificarsi nella proteina o nell'acido nucleico se sottoposti a pH instabile.
Principi di elettroforesi
L'elettroforesi separa le molecole lungo un gradiente in base alle loro dimensioni, carica o altre proprietà. Tale gradiente può essere un campo elettrico o, nel caso dell'elettroforesi su gel gradiente denaturazione (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 delle molecole più piccole, gli scienziati possono misurare la distanza percorsa e utilizzare i logaritmi per determinare la dimensione dei frammenti.
Elettroforesi su gel gradiente denaturazione
Con DGGE, il DNA si muove lungo un gradiente di aumento denaturare il potere fino a quando il potere non è sufficiente a denaturare o dispiegare interamente quel particolare frammento di DNA. 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 separazione. Il tampone, fornendo un serbatoio di acido e base deboli, 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 significative variazioni del pH, impedendo così una corretta separazione.
Buffer tipici
Tamponi diversi sono ideali per mantenere il gel di elettroforesi in modo diverso intervalli di pH desiderati. I tamponi tipici utilizzati dagli scienziati a questo scopo includono acido acetico, acido borico, acido fosforico e acido citrico, nonché glicina e taurina. In generale, il valore di pKa (costante di dissociazione acida) dovrebbe essere vicino al pH richiesto. È preferibile per noi buffer che forniscono una bassa intensità di carica in modo da non condurre troppa corrente.
