electroforesis

Tema 8: Electroforesis
8.1 Introducción: Fundamento y definiciones
-Parámetros electroforéticos: movilidad
-Electroforesis libre y electroforesis zonal
8.2 Electroforesis en soportes no restrictivos
8.3 Electroforesis de proteínas en soportes restrictivos
8.3.1 Electroforesis en geles de poliacrilamida (PAGE)
-Tinción de geles de poliacrilamida
-Estimación de masas moleculares:representación de Ferguson
-PAGE en sistema discontinuo
8.3.2 PAGE en condiciones desnaturalizantes
-SDS-PAGE
-Estimación de masas moleculares de proteínas por SDS-PAGE
8.4 Isoelectroenfoque
8.5 Electroforesis bidimensional
8.6 Electroforesis de ácidos nucleicos
8.6.1 Geles de agarosa
8.6.2 Métodos de tinción de ácidos nucleicos. Transferencia a membranas
8.6.3 Electroforesis de campo pulsante8.7 Electroforesis capilar

Departament de Bioquímica i Biologia Molecular
Emilia Matallana

Electroforesis: Introducción
Transporte de moléculas o partículas cargadas sometidas a un campo eléctrico
(E)
ánodo

cátodo

E=

+ +
+

(–)

(+)

V
d

V, voltaje
d, distancia

E
Una partícula ideal esférica con carga Q en un medio fluido y bajo la acción de un campo
eléctrico(E) se ve sometida a dos fuerzas:
I) la fuerza propulsora o eléctrica (Fe = E·Q)
II) la fuerza de fricción, que se opone al movimiento(Fs), proporcional a la velocidad
de la partícula (Fs= 6p h r v), donde:
η = viscosidad; r =radio de la partícula y v= velocidad
La partícula es empujada por Fe y su velocidad (v) aumenta y con ello Fs, pronto se
igualan Fe = Fs y la velocidad se hace constanteE·Q = 6π η r v

v=

E·Q
6π η r

Electroforesis: Introducción
La v depende de propiedades de la partícula (r, Q) y del medio
(η), pero también del campo eléctrico aplicado E

ánodo
++
+
(+)

Movilidad Electroforética, µ

µ=

Q
v
=
E
6π η r

cátodo

(–)
E

Velocidad por unidad de campo
eléctrico (cm2·s-1·volt-1)

En situaciones reales la relación entre µ ycarga, tamaño o forma de las moléculas no está
clara. La Q depende del medio (pH, fuerza iónica) y en disolución las moléculas quedan
rodeadas de una capa de iones (capa de solvatación). En electroforesis se desplaza el
conjunto, la capa de solvatación en sentido contrario a la molécula

Pártícula
carga +
Atmósfera
iónica (-)

Aunque la descripción teórica no es completa, la
electroforesises una técnica separativa analítica (y
preparativa a pequeña escala) extensamente empleada,
para la que existe un amplio conocimiento empírico

Electroforesis: Introducción
Electroforesis Libre o de Frente Móvil
(moving boundary)

Disposición básica de la
electroforesis

Arne Tiselius (1902-71)
Nobel Química 1948

Fuente de corriente
continua

(1937) “A new apparatus forelectrophoretic analysis of colloidal
mixtures” Trans. Faraday Soc., 33 524.

Electroforesis: Introducción
tampón
+

-

+

Solución
proteína

Corriente OFF

Corriente ON

-

Electroforesis de Zona
*Soporte poroso, reticulados moleculares, entramados tridimensionales. Estabiliza la
disolución de electrolitos, evita las perturbaciones (difusión y convección) y proporcionanresistencia mecánica
*La muestra se aplica en una zona, como banda o mancha, sobre el soporte
Equipo electroforético básico. La cubeta contiene los reservorios para el tampón de
electroforesis. En contacto con ambos reservorios se coloca el soporte (gel) con la
muestra aplicada en el centro

El elemento fundamental es el soporte
Muestra
aplicada

Soporte

Solutos separados
refrigeranteElectroforesis de Zona: factores que afectan a µ
Soporte
Adsorción: no debe darse, disminuye resolución

Electroendósmosis

Electroendósmosis: superficies del soporte con carga eléctrica
(p.e. COO- en celulosa o agarosa), genera flujos de iónicos que
distorsionan las bandas y disminuyen la resolución

Tamizado molecular: tamaño de los poros del reticulado,
contribuye a la separación de...