A eletroforese em gel é um método de análise. Tudo o que você precisa saber sobre sua estrutura, processo e avaliação está explicado aqui em nosso artigo.
Eletroforese em gel simplesmente explicada
A eletroforese em gel é um método de análise em química e biologia molecular. É usado para separar diferentes pequenas moléculas, ou seja , DNA , RNA e proteínas .
Funciona assim: as moléculas a serem separadas se movem sobre um gel eletricamente carregado. Dependendo de seu tamanho e carga, as moléculas migram em distâncias diferentes. Eles formam um padrão de banda característico . Você pode então tornar as moléculas visíveis colorindo-as.
Para a velocidade de migração das moléculas, você pode se lembrar:
- Moléculas pequenas migram mais rápido do que moléculas grandes.
- Moléculas carregadas negativamente (ânions) se movem em direção ao eletrodo carregado positivamente (ânodo).
- Moléculas carregadas positivamente (cátions) migram para o eletrodo carregado negativamente (cátodo).
Definição de eletroforese em gel
A eletroforese em gel é um método analítico em química e biologia molecular para separar moléculas. É uma variante da eletroforese.
Configuração de eletroforese em gel
O aparelho de eletroforese em gel se parece com isso:
Matriz de gel : A chamada matriz de gel é necessária para a eletroforese em gel porque as moléculas podem migrar através dela. Existem poros na matriz que agem como uma espécie de peneira para as moléculas. O tamanho dos poros difere dependendo de qual gel você usa.
Campo Elétrico: Todo o aparelho está conectado a um dispositivo que cria um campo elétrico .
- Uma área do gel é assim carregada negativamente ( cátodo ).
- O outro lado, por outro lado, é carregado positivamente ( ânodo ).
Procedimento de eletroforese em gel
A eletroforese em gel sempre segue um padrão semelhante. Vamos dar uma olhada no seu processo passo a passo :
Passo 1 : O processo começa com a mistura de moléculas eletricamente carregadas que você deseja separar. Moléculas que não são/difíceis de ver por natureza são primeiro coloridas com um corante. Por exemplo, o corante vermelho brometo de etídio é frequentemente usado para corar RNA ou DNA.
Passo 2 : Agora você coloca essa mistura no gel. Como cargas opostas se atraem, as moléculas carregadas negativamente (ânions) migram em direção ao ânodo ( carregado positivamente ) sob a influência do campo elétrico. As moléculas carregadas positivamente (cátions) migram de acordo com o cátodo (carregado negativamente ).
Dependendo do tamanho e da carga molecular, as moléculas se movem através do gel em diferentes distâncias . Então eles têm diferentes velocidades de caminhada .
- Moléculas pequenas migram mais rapidamente na direção dos dois eletrodos.
- Devido aos poros do gel e ao atrito resultante na superfície do gel, moléculas com propriedades semelhantes se acomodam no mesmo local. Isso ocorre porque as moléculas longas não podem se mover tão rapidamente no gel quanto as mais curtas.
- Com o tempo, moléculas do mesmo tamanho e carga se acumulam nas chamadas bandas. Isso resulta em um padrão de banda específico .
Avaliação de eletroforese em gel
Se as moléculas da amostra foram marcadas com um corante antes da eletroforese em gel, normalmente você pode visualizar o padrão de banda resultante sob luz UV .
Para fazer declarações sobre o padrão de banda resultante, você pode adicionar os chamados marcadores no final. Com isso você quer dizer moléculas cujas propriedades você conhece. Por exemplo, um segmento de DNA cujo comprimento você já conhece, como o DNA do potencial perpetrador em um caso criminal. Agora você pode comparar seu padrão de banda com o do marcador.
uso de eletroforese em gel
A eletroforese em gel tem inúmeras aplicações nas seguintes áreas:
- biologia molecular
- bioquímica
- análise de alimentos
Na maioria dos casos, é usado para a análise de DNA. Por exemplo, é usado em testes de paternidade ou para identificar o autor em casos criminais .
DNA de eletroforese em gel
O DNA é inerentemente carregado negativamente devido aos seus resíduos de fosfato. Por causa disso, ele se move em direção ao ânodo. Desta forma, uma chamada impressão digital genética pode ser criada usando um padrão de banda característico. Vejamos dois exemplos :
Forense
Agora, se você quiser identificar o perpetrador em um caso criminal , você precisa comparar a impressão digital genética do potencial perpetrador com uma amostra de DNA encontrada na cena do crime. A amostra serve como um marcador.
- Ambas as amostras são primeiro amplificadas usando a reação em cadeia da polimerase (PCR). Então você tem mais material para trabalhar.
- Após a eletroforese, você pode comparar os padrões de banda de ambas as amostras.
- Como cada pessoa tem uma impressão digital genética específica, você pode desmascarar o culpado dessa maneira.
teste de paternidade
Você também pode usar este procedimento para um teste de paternidade .
- Após serem amplificadas por PCR, as amostras de DNA do potencial pai e da criança são comparadas.
- Neste caso, o padrão de banda não é completamente idêntico.
- No entanto, se houver um relacionamento, deve haver seções correspondentes no padrão de faixas.
Eletroforese em gel outras áreas de aplicação
Além das áreas de aplicação clássicas mencionadas, existem também várias aplicações especiais:
- Por exemplo, você pode usar eletroforese em gel nativo para examinar o dobramento de proteínas .
- A eletroforese em gel 2D é usada para estudar proteínas mais complexas.
Géis de suporte na eletroforese em gel
Os diferentes géis transportadores da matriz de gel diferem principalmente no tamanho dos poros. Eles formam uma rede de malha fechada. Isso é capaz de retardar as moléculas a serem separadas no campo elétrico. Os géis comumente usados são os seguintes:
- o grande poro agarose
- a poliacrilamida de poros pequenos
Agarose
O gel de agarose tem poros relativamente grandes em 150-500 nm . Você pode usá-lo para separar o DNA e proteínas maiores em particular . Antes de iniciar a eletroforese em gel de agarose, as moléculas da amostra são tratadas com um corante que você pode examinar posteriormente sob luz UV.
Se uma voltagem for aplicada, as moléculas migram para o cátodo ou ânodo dependendo de sua carga. As moléculas maiores são retidas mais do que as menores.
poliacrilamida
O gel de poliacrilamida tem poros relativamente pequenos de aproximadamente 3,6 nm . Isso significa que você pode separar proteínas menores em particular com grande detalhe. Você também usa um corante para as moléculas da amostra na eletroforese em gel de poliacrilamida