¿Por qué separarse?
Las células son pequeñas estructuras complejas compuestas de componentes tremendamente diferentes y cada uno cumple funciones específicas. Las proteínas son uno de esos componentes que se estudian comúnmente por su importancia en la función biológica. Los bioquímicos y los biólogos moleculares estudian las intrincadas funciones de cada proteína y, al hacerlo, deben categorizarlas de forma independiente entre sí. Aquí es donde los métodos de separación resultan útiles. Las proteínas difieren en sus tamaños, formas, polaridad, cargas y afinidad para unirse con otras proteínas. En función de estas diferencias, las proteínas se pueden clasificar y separar, de forma muy similar a cuando se tamiza la arena a través de un colador y se recogen los trozos de concha que no pasan.
Separación por Misa
Una de las formas más básicas de separar los componentes de la célula es hacerlo por masa. El tamaño y el peso de los orgánulos u otras partículas grandes se pueden clasificar usando una centrífuga , un dispositivo que hace girar las células a altas velocidades para generar fuerzas g sustanciales, o la gravedad debido a las fuerzas centrífugas. Algunas centrifugadoras también implementan calor o vacío como medio secundario de separación. Las células o sus componentes se colocan en un tubo de ensayo que contiene un líquido en suspensión. Después de la centrifugación, los componentes más grandes se juntan en la parte inferior del tubo, con componentes progresivamente más pequeños en la parte superior, que comprenden el precipitado o la porción sólida de la solución. El líquido restante o sobrenadante, está encima del precipitado. Con una pipeta, el precipitado se puede eliminar y examinar. Este método es bastante simple y relativamente económico, aunque solo es efectivo para separar componentes de celdas más grandes.
Separación por afinidad
Muchas proteínas tienen una afinidad particular por las diferentes fases de la movilidad de las sustancias. En otras palabras, les gusta estar estacionarios o les gusta estar en movimiento, en función de cuánto se sienten atraídos por otras sustancias que pasan junto a ellos. Una técnica llamada cromatografía utiliza esta afinidad para ayudar en la separación de proteínas. Hay varios tipos diferentes de cromatografía que involucran diferentes formas en que las proteínas son atraídas por otras moléculas. Cuando la afinidad se basa en la carga, se usa la cromatografía de intercambio iónico , en la que se usa un gel o una solución cargados para atraer y retener proteínas de carga similar. Cuando la afinidad se basa en el tamaño de la molécula, la cromatografía de filtración en gel se utiliza, en el que la solución de proteína se pasa a través de perlas de gel que las proteínas de diferente tamaño y afinidad atraviesan o rodean, separándose así.
Separación por electroforesis
Todas las moléculas tienen una cierta carga neta y esta carga se puede utilizar para separar proteínas. Algunos tienen una carga positiva cuando se suspenden en una solución, lo que los convierte en cationes, mientras que otros tienen una carga negativa, lo que los convierte en aniones. Usando una técnica llamada electroforesis en gel , estas proteínas se pueden separar en función de su carga y su tamaño. Se vierte un gel en una bandeja poco profunda como medio básico. Las proteínas se agregan al gel y se pasa una corriente eléctrica a través de ellas. Esto obliga a las proteínas a moverse a través del gel a diferentes distancias de su origen, indicando su tipo.
Separación de múltiples parámetros
Las células y sus componentes se pueden separar en función de múltiples parámetros utilizando técnicas de citometría de flujo . Estas técnicas implican el uso de láseres para detectar diversas propiedades de las células, que se mantienen en una suspensión líquida. Un método particular conocido como clasificación de células activadas por fluorescencia (FACS) clasifica mezclas de células en contenedores de una sola célula en función de sus características fluorescentes. Primero se administra un tinte fluorescente a las células para que las proteínas sean detectables. Luego, las células se clasifican por tamaño a medida que la suspensión se mueve a través de una vaina de una sola fila durante la cual se pasa un láser a través de ellas y se detectan sus características fluorescentes. Una vez terminado, se administra una carga electromagnética para separar aún más las proteínas.
Resumen de la lección
Las proteínas y otros componentes celulares deben separarse para estudiar sus propiedades individuales. Las diferentes técnicas de separación se basan en diferentes parámetros, como el tamaño, la carga y la afinidad, y a menudo pueden involucrar múltiples parámetros. Se puede utilizar una centrífuga para separar los componentes de las células grandes aplicando fuerzas g mediante el giro. Esta separación en masa da como resultado un precipitado o sólido de partes celulares y un líquido de suspensión sobrenadante . La cromatografía separa proteínas en función de su afinidad por una fase de movilidad o fase estacionaria de las sustancias por las que pasan, e implementa diferentes métodos basados en parámetros de separación. Electroforesis en gelsepara las proteínas basándose en la carga y el tamaño aplicando electricidad a través de un medio de gel que contiene las proteínas, lo que hace que migren. La clasificación de células activadas por fluorescencia (FACS) es un método que puede separar múltiples parámetros leyendo las propiedades fluorescentes de las células individuales.
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