El proceso de la electroforesis es una técnica donde se aplica corriente eléctrica a moléculas biológicas, el proceso consiste en separar en función de si son grandes o más pequeñas y tiene una gran variedad de aplicaciones científicas, su uso se centra en las investigaciones de proteínas, investigaciones genéticas, separación de ADN y ARN; esta técnica es muy usada en pruebas de diagnóstico, y para comprender la función de genes y proteínas.
Entre los dos tipos principales de electroforesis están la electroforesis capilar, proceso que permite la separación de ADN en piezas mas cortas; y tenemos la separación en geles de electroforesis que permite a los patrones de A, C, T y G del ADN ser caracterizados, un ejemplo de esto es el proyecto de genoma humano, donde se usan las dos electroforesis, por su diferencia en los resultados que se obtienen.
Electroforesis capilar
Esta es una técnica de separación de biomoléculas, es el método perfecto para separar aminoácidos, ácidos orgánicos, iones inorgánicos, carbohidratos, esteroides, tioles, contaminantes alimenticios, material genético y algunos fármacos importantes en el estudio de diagnósticos molecular y de laboratorio clínico. La ventaja es que requiere de muestras en pequeñas cantidades y puede realizarse en minutos con un error estándar muy bajo.
Esta electroforesis se ha convertido en una herramienta indispensable en la ciencia y la medina moderna, dando a conocer la secuencia del genoma humano, permitiendo entender la secuenciación del ADN en un proceso automático, este proceso de electroforesis capilar ha mejorado el conocimiento de enfermedad multifactoriales, se ha podido determinar las causas genéticas de muchas enfermedades, fortaleciendo el diagnóstico y reemplazando muchas de las metodologías clásicas para el estudio de la medicina genómica.
Aplicaciones medicas de la electroforesis capilar (EC)
Esta técnica es muy usada en el área de investigación genómica y farmacéutica, se ha ido expandiendo lentamente al diagnóstico molecular y clínico con resultados satisfactorios, además de aplicaciones en el área forenses, ofrece un ahorro en el consumo de tiempo y a un bajo costo por prueba usando este método; existen varios tipos de EC, cada una de ellas tiene un proceso que da respuestas a distintas pruebas.
Debido a ser una técnica analítica permite la separación y cuantificación de analitos como iones, péptidos, proteínas, carbohidratos, esteroides, ácidos nucleicos, vitaminas, fármacos y células; su método se basada en la migración diferencial de las moléculas sujetas a un campo eléctrico mediante un capilar muy pequeño, y favorecen la presencia de analitos específicos.
Electroforesis en gel
Es un método empleado por científicos con el fin de separar moléculas basándose en parámetros como tamaño, forma o punto isoeléctrico, generalmente se usa con propósitos analíticos, sin embargo, también se usa como una técnica preparativa para purificar moléculas parcialmente antes de aplicar espectrometría de masas, PCR, clonación o secuenciación de ADN.
El uso de la electroforesis en gel consiste en la fuerza electromotriz que es empleada para desplazar las moléculas a través del gel, al colocar las moléculas en el gel y aplicar una diferencia de potencial eléctrico, las moléculas se mueven a diferentes velocidades, hacia el cátodo, si están cargadas positivamente, y hacia el ánodo, si están cargadas negativamente.
Aplicaciones científicas de la electroforesis en gel
Las aplicaciones de esta técnica son fundamental en biología molecular, genética y bioquímica: La electroforesis en gel de muestras grandes de ADN y ARN se realiza mediante geles de agarosa, la electroforesis de proteínas se lleva a cabo en geles de poliacrilamida-SDS, isoelectroenfoque, geles nativos o electroforesis bidimensional.
La electroforesis en gel, es una de las más utilizadas para la separación de ácidos nucleicos en los laboratorios de biología molecular. Funciona de la siguiente forma los geles están formados por un retículo de polímeros y el líquido intersticial en el que se encuentra inmerso. Los poros que poseen estos geles son de diferentes dimensiones moleculares, por lo que delimitan la velocidad de traslado y el volumen de las moléculas durante el proceso electroforético, permitiendo una separación no sólo por las diferentes cargas de las moléculas, sino por los diferentes tamaños de la molécula.
Diferencias entre la electroforesis capilar y electroforesis en gel
La electroforesis en gel requiere más tiempo y mayor cantidad de muestra, tiene baja eficiencia, baja capacidad de análisis de muestras por unidad de tiempo, diferencias en el tiempo de migración de las moléculas y dificultades al momento de interpretar los resultados, al no poder identificar todos los compuestos de una muestra. La electroforesis capilar es una técnica de alta sensibilidad y resolución que puede realizarse en unos minutos y que requiere pequeñas cantidades de muestra.
Otra diferencia ocurre cuando la electroforesis en gel es difícil de automatizar, por lo que es muy trabajosa en el momento de ejecutar múltiples muestras, en cambio la electroforesis capilar utiliza menos reactivos y es automatizable. En el caso de las pruebas donde se comparan los resultados obtenidos por la electroforesis en gel de agarosa y los obtenidos por electroforesis capilar se obtuvo que la más indicada para trabajar era la electroforesis capilar debido a la rapidez, sensibilidad y seguridad en los resultados, sin representar un peligro para la salud de los operadores que manipulan las muestras y realizan el procedimiento.
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