30.5.17

Princípios da eletroforese

A eletroforese é uma técnica utilizada para separar elementos (DNA, RNA, proteínas e moléculas) com base em seus tamanhos e cargas. Envolve a aplicação de uma corrente elétrica que induz a movimentação dos fragmentos em diferentes direções ou velocidades.

Criador da eletroforese livre, o cientista sueco Arne Tiselius apresentou a técnica em estudos de proteína no ano de 1937, trabalho que lhe rendeu o prêmio Nobel em 1948. Na mesma época, o cientista brasileiro Köenig desenvolveu a eletroforese de zona ou suporte durante um estudo sobre venenos. Esse método foi aprimorado por outros pesquisadores e atualmente utiliza géis de poliacrilamida, agarose e membranas para a separação das moléculas.


Com numerosas aplicações, a eletroforese contribui para os avanços da bioquímica e da biologia molecular, genética, sequenciamento de ácidos nucleicos, estudos de doenças, identificação de espécies e indivíduos. Hoje em dia podemos encontrar muitas variações da técnica, como eletroforese em capilar, em papel, em acetato de celulose, em gel de agarose, em gel de poliacrilamida, focalização isoelétrica, bidimensional, entre outras.

Princípios gerais da técnica

Dependendo do tipo de carga que a molécula carrega, elas se movem em direção ao cátodo ou ao ânodo. Quando carregada positivamente em condição ácida, migra para o cátodo, enquanto em condição alcalina, se torna carregada negativamente e migra para o ânodo.

A taxa da migração de um íon no campo elétrico depende de vários fatores, como carga da molécula, tamanho e forma, força do campo elétrico, propriedades do meio de suporte e temperatura. Sob o campo elétrico, a mobilidade da partícula é determinada por sua carga e coeficiente de fricção ou atrito. O tamanho e a forma definem a velocidade na qual a partícula migra sob o campo elétrico e o meio de suporte.

O pH da solução tampão também pode afetar a mobilidade das moléculas. O tampão tem a finalidade de manter a corrente elétrica aplicada e estabelecer o pH do processo da eletroforese. Assim, determina o tipo de carga sobre o soluto e o eletrodo para qual o elemento migra.

O meio de suporte é a matriz onde ocorre a separação das moléculas. Quando utilizados, podem ser de vários tipos: géis, membranas ou capilares. A separação é baseada na relação carga/massa e também depende do tamanho do poro do meio onde as partículas migram. Deve-se utilizar um controle ou marcador para comparação dos tamanhos do fragmento ao final do processo.


Na eletroforese convencional, dois eletrodos são imersos em câmaras separadas, preenchidas com a solução tampão. As duas câmaras são ligadas de modo que as partículas carregadas possam migrar de uma câmara para a outra. Com uma fonte de alimentação, é gerada uma diferença de potencial elétrico entre os dois eletrodos e os elétrons fluem do ânodo em direção ao cátodo. À medida que as partículas carregadas migram entre as duas câmaras devido à diferença de potencial elétrico, os íons positivos (cátions) se movem em direção ao cátodo carregado negativamente, enquanto os íons negativos (ânions) se movem para o ânodo carregado positivamente.

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