Électrophorèse

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L’électrophorèse est – avec la chromatographie – la principale des techniques utilisées en biologie pour la séparation et la caractérisation des molécules. Elle a quelques applications en chimie, mais est principalement utilisée en biochimie ou biologie moléculaire pour la séparation des protéines ou celle des acides nucléiques.

La méthode de l'électrophorèse est basée sur le déplacement d'ions (molécules ayant perdu leur neutralité électrique) sous l'effet d'un champ électrique. Du fait de leurs caractéristiques propres et en fonction des conditions de l'électrophorèse ces ions auront des vitesses de migration différentes, ils vont donc se séparer les uns des autres.

Les molécules anioniques (-) migrent vers l' anode (+) et les molécules cationiques (+) se déplacent vers la cathode (−).

Il existe au niveau des macromolécules deux types de protéines chargées :

Les acides aminés acides :
- acide aspartique ;
- acide glutamique.
Les acides aminés basiques :
- arginine ;
- histidine ;
- lysine.

Le champ électrique est obtenu par un générateur de courant continu. Le support de ce champ est constitué par un tampon de pH et de concentration convenables dont les ions conduisent le courant d'un pôle à un autre. Ce support peut être liquide : on parle alors d'électrophorèse en veine liquide (mise au point par Tiselius en 1937). Mais les principales applications utilisent un support poreux qui va stabiliser la phase liquide : on parle alors d'électrophorèse sur support ou d'électrophorèse de zones.

[modifier] Électrophorèse de zones

Le mélange à séparer est déposé sur un support convenable, poreux et imprégné de tampon (papier, dérivés de cellulose, polyoside « agarose », polyacrylamide…). Le support doit être homogène, poreux et inerte. En fait, la condition d'inertie n'est jamais respectée et le support joue un rôle plus ou moins important dans la séparation.

Les différents types d'électrophorèses de zones sont souvent nommées en fonction du type de support :

électrophorèse sur papier ;
électrophorèse sur acétate de cellulose ;
électrophorèse sur gel (amidon, agar, agarose, polyacrylamide…).

Il existe de nombreux types d'électrophorèses, dont :

focalisation isoélectrique (électrophorèse dans un gradient de pH) ;
électrophorèse sur gel de polyacrylamide (ou PAGE pour Poly-Acrylamide Gel Electrophoresis) ;
électrophorèse en gel d'agarose ;
électrophorèse bi-dimensionnelle ;
électrophorèse en champ pulsé ;
électrophorèse en conditions dénaturantes (en présence de détergents de type SDS, ou en présence d'urée ou d'autres agents chaotropiques).

[modifier] Gel d'électrophorèse

Les gels de polyacrylamide peuvent être de deux types: SDS-PAGE ou Tris-Tricine. Les gels SDS PAGE sont utilisés pour faire migrer des protéines, les gels Tris Tricine permettent de visualiser des protéines de petite taille dont le nombre d'acide aminé est inférieur à 150: les peptides.
Les gels d'agarose sont quant à eux utilisés pour faire migrer des acides nucléiques.