Electroforesis

Universidad Autónoma de Nayarit

Unidad Académica de Agricultura

Programa Académico de Biología

Docente: Sergio Francisco Jaubert Garibay

TÓPICOS SELECTOS: BIOFÍSICA AVANZADA

Presentado por: Andres Prieto Pineda

ELECTROFORESIS

"Técnica para la separación de moléculas (típicamente proteínas o ácidos nucleicos) sobre la base de su velocidad de migración a través de un medio poroso cuando se somete a un fuerte campo eléctrico."

(Alberts et al, 2008)

• La gran variedad de funciones y estructuras de las proteínas ha estimulado varias técnicas para facilitar su estudio.

• La electroforesis se aprovecha de que muchas biomoléculas existen como iones o pueden ser modificadas para asociarse a moléculas iónicas.

• Existen varios tipos de electroforesis, pero todos utilizan una corriente eléctrica para separar las moléculas.

• Durante el proceso, las moléculas iónicas migran hacia la carga opuesta y su velocidad de migración dependerá del tamaño de las moléculas.

(Prischmann, 2010)

TEORÍA DE LA ELECTROFORESIS

• El concepto es similar al de la centrifugación, es decir, las moléculas son sometidas a una fuerza que las empuja en una dirección.

• En este caso, la fuerza involucrada es un campo eléctrico que actúa sobre las cargas de las moléculas

• Se puede representar como: F = EQ

• Donde F es la fuerza, E el campo eléctrico y Q es la carga.

• Por lo tanto, entre más grande sea la carga más grande será la fuerza; esto significa que entre dos moléculas del mismo tamaño la molécula con la carga más alta viajará más rápido por el campo eléctrico.

(Woodbury, 2000)

• Generalmente, las moléculas con mayor masa son de mayor tamaño y por lo tanto viajaron por el medio con una velocidad menor a comparación de moléculas con menor tamaño y masa.

• Esto se debe a la fricción generada mientras las moléculas viajan por el medio (solución o gel).

• La movilidad electroforética de una molécula depende de su relación de carga a masa.

(Woodbury, 2000)

Medios Utilizados en la Electroforesis

Medio Condiciones Usos Principales

Papel de Filtro Papel de filtro humedecido con

solución buffer, se coloca entre dos

electrodos

Moléculas pequeñas: amino ácidos, nucleótidos

Gel de Poliacrilamida Moldeado en tubos o placas; reticulado

Proteínas y ácidos nucleicos

Gel de Agarosa Moldeado en tubos o placas; poros más

grandes que el poliacrilamida

Proteínas muy grandes, ácidos

nucleicos, nucleoproteínas, etc.

(Ali-ul-Qadir, 2013)

TIPOS DE ELECTROFORESIS

• Existen varias técnicas de electroforesis especializadas para la característica que se desea utilizar para apartar a las proteínas.

• Las técnicas más comunes son las que utilizan geles y se clasifican como:

• Una Dimensión

• Dos Dimensiones

• La electroforesis de una dimensión separa a las proteínas por una sola propiedad, en cambio, la de dos dimensiones toma en cuenta dos propiedades.


ELECTROFORESIS EN GEL DE POLIACRILAMIDA CON DODECIL SULFATO DE SODIO (SDS-PAGE)

• Este método separa a las proteínas por masa

• El SDS es un detergente que rompe los puentes di-sulfúricos de las proteínas y al unirse a la proteína, enmascara su carga y la convierte uniformemente negativa

(Alberts et al, 2008)


• Al aplicarse la corriente eléctrica, las proteínas (ahora con una carga negativa) comenzaran a viajar hacia al polo positivo.

• Las proteínas pequeñas podrán viajarán más rápido que las proteínas de mayor masa y tamaño.

• Después de un tiempo, las proteínas quedaran agrupadas por su tamaño.


ELECTROFORESIS EN GEL DE POLIACRILAMIDA (PAGE) NATIVA

• Se lleva a cabo sin alguna sustancia que desnaturalice las proteínas.

• Se separan de acuerdo a la diferencia en sus densidades de carga.

• Muchas proteínas se han demostrado seguir enzimáticamente activas después del procedimiento, por lo tanto se utiliza principalmente para la preparación de proteínas activas.


ENFOQUE ISOELÉCTRICO (IEF)

• Esta técnica se utiliza para separar a las moléculas por las diferencias en sus cargas eléctricas.

• Se genera un gradiente de pH basado en el punto isoeléctrico de las moléculas.

• El punto isoeléctrico se refiere al pH en donde la molécula no posee una carga eléctrica.

• Al final del procedimiento, las moléculas en su punto isoeléctrico formaran una banda fuerte.


BIBLIOGRAFÍA

• Alberts B., A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts, P. Walter. 2008. Molecular Biology of The Cell, Fifh Edition. New York. Garland Science Group.

• Ali-ul-Qadir S. 2013. Electrophoresis. Recuperado el 30 de mayo del 2014 en: http://chem-fuuast.weebly.com/uploads/1/2/8/9/12894433/presentation_on_electrophoresis_by_dr_shah_ali-ul-qadir.pdf

• Prischmann J. 2010. Basics and Theory of Electrophoresis. Recuperado el 9 de junio del 2014 en: http://www.seedtechnology.net/docs/ELBasics2010.pdf

• Woodbury N. 2000. Electrophoresis. Recuperado el 9 de junio del 2014 en: http://www.public.asu.edu/~laserweb/woodbury/classes/chm467/bioanalytical/Electrophoresis.html