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Électrophorèse

1970
  • Arne Tiselius
Appareil d'électrophorèse sur gel de laboratoire séparant les échantillons d'ADN en fonction de leur taille.

(Image générée à titre d'illustration uniquement)

L'électrophorèse sur gel est une technique utilisée pour séparer des macromolécules comme l'ADN, l'ARN et les protéines en fonction de leur taille et de leur charge. Un champ électrique est appliqué à une matrice de gel, provoquant le déplacement des molécules chargées négativement (comme l'ADN) vers l'électrode positive. Les molécules plus petites migrent plus rapidement et plus loin à travers les pores du gel que les molécules plus grosses.

Gel electrophoresis is a cornerstone technique in molecular biology for the separation and analysis of macromolecules, primarily DNA, RNA, and proteins. The principle behind the technique is the migration of charged molecules through a porous gel matrix under the influence of an electric field. Since nucleic acids (DNA and RNA) have a consistently negative charge due to their phosphate backbone, they will naturally migrate towards the positive electrode (anode) when a current is applied. The gel itself, typically made of agarose for larger molecules like genomic DNA fragments or polyacrylamide for smaller fragments and proteins (in a technique called PAGE), acts as a molecular sieve. The matrix is composed of a network of pores through which the molecules must travel. Smaller molecules navigate this labyrinthe more easily and quickly than larger molecules, which are impeded more by the gel matrix. Consequently, the molecules are separated based on their size, with the smallest traveling the farthest from the starting point (the well) in a given amount of time. To perform DNA electrophoresis, a sample is first loaded into wells at one end of the gel. A ‘DNA ladder,’ a mixture of DNA fragments of known sizes, is run in a separate lane to serve as a reference for estimating the size of the unknown fragments. After the electric current is applied for a period, the separated fragments are visualized. Because DNA is invisible to the naked eye, a fluorescent dye that intercalates with the DNA, such as ethidium bromide or SYBR Green, is used. When placed under UV light, the dye fluoresces, revealing the DNA as distinct bands, each band representing a collection of fragments of the same size.

UNESCO Nomenclature: 2401
- Biochimie

Taper

Processus physique

Perturbation

Fondamentaux

Usage

Utilisation généralisée

Précurseurs

  • Michael Faraday’s laws of électrolyse
  • découverte de l'électricité
  • Développement par Arne Tiselius de l'électrophorèse à frontière mobile
  • développement de supports tels que le papier, l'amidon et éventuellement les gels d'agarose/polyacrylamide
  • découverte de l'ADN et de sa charge négative

Applications

  • Empreintes génétiques
  • test de paternité
  • diagnostiquer les troubles génétiques
  • purification de fragments d'ADN pour le clonage
  • L'analyse porte sur l'analyse de l'état du sujet et de l'analyse de l'état de l'objet. L'analyse de l'état de l'objet et de l'analyse de l'état de l'objet consiste à analyser le sujet de manière à ce que l'analyse de l'état de l'objet soit effectuée. L'analyse de l'état de l'objet consiste à analyser le sujet de manière à ce que l'on puisse ... l'état de l'objet. PCR produits
  • analyse des protéines (SDS-PAGE)

Brevets:

NA

Idées d'innovations potentielles

  • électrophorèse sur gel en champ pulsé pour la séparation de très grosses molécules d'ADN
  • électrophorèse capillaire pour une analyse automatisée à haut débit
  • Électrophorèse sur gel 2D pour la séparation de mélanges de protéines complexes
  • intégration de l'électrophorèse avec la spectrométrie de masse pour la protéomique
  • microfluidique chip-based electrophoresis for rapid analysis
  • logiciel automatisé d'imagerie et d'analyse de gel
  • développement de colorants ADN plus sûrs et non toxiques
  • électrophorèse sur gel à gradient de température (TGGE) pour la détection des mutations
  • gels pré-coulés pour une reproductibilité et une commodité améliorées
  • techniques de transfert (sud, nord, ouest) qui transfèrent les molécules séparées sur une membrane pour une analyse plus approfondie
En rapport avec : électrophorèse sur gel, séparation de l'ADN, gel d'agarose, polyacrylamide, SDS-PAGE, empreinte ADN, poids moléculaire, fragments de restriction, acides nucléiques, protéines.

Contexte historique

Électrophorèse

1954
1960
1967
1970
1975
1977
1983
1951
1958
1960
1970
1973
1975
1979
1983

(si la date est inconnue ou non pertinente, par exemple « mécanique des fluides », une estimation arrondie de son émergence notable est fournie)

10e année anniversaire

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