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Electroforesis en Gel de Agarosa: Definición, usos y estructura

Publicado el 11 abril, 2024

Electroforesis en gel de agarosa

La electroforesis en gel de agarosa es un método de laboratorio que implica el uso de agarosa, una forma purificada de alga marina, para separar fragmentos de ADN, ARN o proteínas según su tamaño. Existen varios componentes que son claves para el funcionamiento de la electroforesis en gel de agarosa. Para empezar, la forma enfriada de agarosa permite la formación de agujeros o poros que son esenciales para el movimiento de las macromoléculas a medir. Además, para que el gel funcione, se debe verter una solución tampón sobre el gel, lo que permitirá que el gel conduzca electricidad cuando se aplique una corriente eléctrica a los electrodos en los extremos del gel. Finalmente, la obtención de los resultados se basaría en que las macromoléculas migrarán a través del gel hacia el electrodo positivo, lo que de acuerdo con otros factores permitirá medir el tamaño del fragmento de ADN.

Gel de agarosa

El gel de agarosa es una forma de gel purificada a partir de algas marinas. El gel de agarosa es fundamental para el proceso de electroforesis en gel. Cuando se enfría, forma pequeños agujeros o poros horizontales que permiten la migración de fragmentos de ADN, ARN o proteínas.

Estructura de agarosa

La agarosa es un polisacárido obtenido de las algas. La agarosa es un elemento muy esencial utilizado en la electroforesis en gel. Cuando se funde con solución tampón forma agujeros que permiten el movimiento de las macromoléculas y la medición de su tamaño. Como polímero lineal, la agarosa consta de múltiples enlaces, como enlaces glicosídicos alfa y beta, que conectan monosacáridos alternos, como la D-galactosa y la 3,6-anhidro-L-galactopiranosa.

¿De qué está hecha la agarosa?

La agarosa es un polímero lineal, una forma purificada de gel extraída de algas. Su estructura consiste principalmente en enlaces múltiples, como enlaces glicosídicos alfa y beta, que conectan monosacáridos alternos como la D-galactosa y la 3,6-anhidro-L-galactopiranosa. Para preparar agarosa para electroforesis en gel de agarosa, la solución tampón debe derretirse con la agarosa y luego purificarse en una bandeja de plástico para permitir la formación de agujeros que permitirán que las macromoléculas fluyan.

Las propiedades de la agarosa

El gel de agarosa utilizado en la electroforesis en gel se define por múltiples propiedades para obtener resultados precisos. Los poros creados por el enfriamiento de la agarosa se pueden utilizar para medir el tamaño del fragmento según la distancia recorrida a través del gel. Cuanto mayor es la distancia recorrida a través del gel, más pequeño es el fragmento de ADN, mientras que cuanto menor es la distancia recorrida a través del gel, más grande es el fragmento de ADN. Para que el gel se enfríe y forme agujeros, se debe alcanzar el punto de gel. El punto de gel es el punto en el que la agarosa se transforma en forma acuosa a medida que se enfría. Otro elemento esencial en el funcionamiento de la electroforesis en gel es la resistencia del gel en función del tamaño de los fragmentos de ADN. En el caso de que se utilice una muestra de ADN de gran tamaño, se utiliza un porcentaje bajo de gel para una buena separación. Por otro lado, si se utiliza una muestra de ADN de tamaño pequeño, se utiliza un alto porcentaje de gel para una buena separación de pequeños fragmentos de ADN.

Electroforesis en gel

Existen varios tipos de electroforesis en gel:

  • Electroforesis en gel de agarosa: se utiliza para medir las diferentes longitudes de los fragmentos de ADN. Cuanto más pequeños son los fragmentos, más rápido corren en el gel, cuanto más grandes son los fragmentos, más lento corren en el gel.
  • Electroforesis en gel de poliacrilamida: este tipo de electroforesis en gel se utiliza principalmente para analizar fragmentos de ARN junto con la capacidad de separar proteínas individuales de mezclas de proteínas.
  • Electroforesis en gel de almidón: en el caso de que la presencia de la molécula necesaria no desempeñe un papel esencial en el análisis de la muestra, este tipo de electroforesis en gel se utiliza principalmente para estudiar polimorfismos de ADN y proteínas.

Definición de electroforesis en gel

La electroforesis en gel es un método de laboratorio que implica el uso de materiales como agarosa, poliacrilamida y almidón para separar moléculas como ADN, ARN y proteínas según su longitud. Los resultados se obtienen mediante el movimiento de moléculas como el ADN desde el electrodo negativo al positivo. La velocidad de movimiento y la longitud recorrida se utilizan como medida del tamaño de los fragmentos.

¿Cómo funciona la electroforesis en gel?

La electroforesis en gel funciona cargando las muestras de ADN necesarias en los pocillos. A continuación, se aplica una corriente eléctrica a los electrodos de gel positivo y negativo. La velocidad de movimiento y separación del ADN a través del gel se utiliza para medir el tamaño del ADN. Cuanto más corta sea la distancia de migración, más grande será el fragmento de ADN y más lento viajará la muestra. Cuanto mayor sea la distancia de migración, más pequeño será el fragmento de ADN y más rápido viajará la muestra.

Definición y proceso de electroforesis en gel de agarosa.

¿Para qué se utiliza la electroforesis en gel?

El avance de la biotecnología renovó el mundo moderno. La facilidad, eficiencia y rentabilidad de las herramientas moleculares modernas, como la electroforesis, las hicieron fácilmente accesibles para una variedad de campos; La electroforesis se puede emplear en diversas aplicaciones y entornos, tales como:

  • Análisis forense: en la escena de un crimen, la electroforesis en gel se puede utilizar para analizar el ADN amplificado a partir de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) para una investigación.
  • Biología molecular: la electroforesis en gel se puede utilizar para analizar genes codificantes de proteínas específicas.
  • Genética: la electroforesis en gel se puede utilizar para analizar genes que causan enfermedades o defectos de nacimiento.
  • Microbiología: la electroforesis en gel se puede utilizar para comparar y contrastar algunos aspectos del ADN entre microbios ya existentes y descubiertos recientemente.
  • Bioquímica: la electroforesis en gel se puede utilizar para purificar diferentes tipos de proteínas.

Cómo la agarosa separa fragmentos de ADN durante la electroforesis

La agarosa es un elemento esencial que permite la separación de los fragmentos de ADN durante la electroforesis. Tras la fusión de la solución tampón con la agarosa, se produce un enfriamiento, este enfriamiento permite la formación de agujeros por los que pasará el ADN. A medida que el ADN se inserta en los pozos de depresión, se aplica una corriente ecléctica a través de los electrodos que permite el movimiento de los fragmentos de ADN a través de los orificios formados por la agarosa. Dado que el ADN está cargado negativamente debido a la presencia de grupos fosfato, el ADN migrará desde el extremo negativo al extremo positivo. La velocidad de movimiento y la separación a través del gel son los dos factores determinantes que se utilizan después de este paso para medir el tamaño del fragmento de ADN.. Cuanto más largo sea el fragmento de ADN (mayor tamaño), más lento se moverá a través del gel. Finalmente, se utilizan tintes fluorescentes para observar el ADN cuando se utiliza un transmisor ultravioleta. Los fragmentos más grandes de ADN aparecerían más cerca del punto inicial y los fragmentos más pequeños aparecerían cerca del fondo del gel.

¿Cómo funciona la electroforesis en gel?

Electroforesis en gel como punto de control

A través de la experimentación genética con tecnología de ADN recombinante, la electroforesis en gel se puede utilizar como punto de control para la digestión por parte de las enzimas de restricción junto con el proceso de ligadura. El proceso de tecnología de ADN recombinante implica el uso de enzimas de restricción para cortar los fragmentos de ADN en sitios de restricción específicos con el fin de crear segmentos de ADN de diferentes fuentes. A continuación, el ADN de las diferentes fuentes se une mediante ligadura. Como resultado de esto, la electroforesis en gel se puede utilizar como punto de control para medir las longitudes de los fragmentos de ADN y garantizar que se haya producido el proceso de digestión y ligación. Las enzimas de restricción difieren en su mecanismo de acción; algunos hacen un corte para dar como resultado 2 fragmentos de ADN, y otros hacen más para dar como resultado múltiples fragmentos de ADN del mismo tamaño o de diferentes tamaños. La eficacia de la enzima de restricción se verifica mediante electroforesis en gel, ya que el número de bandas variaría según su corte.

Resumen de la lección

El procedimiento de electroforesis en gel de agarosa es una forma sencilla y eficaz de analizar el ADN en el laboratorio. Su principio fundamental es el uso de agarosa, que es un azúcar polisacárido purificado a partir de algas; cuando la agarosa se enfría, forma agujeros o poros que pueden usarse para separar el ADN a analizar. La muestra que se va a analizar se coloca en pocillos del gel y el gel se somete a una corriente eléctrica y una solución tampón para permitir que esta corriente pase a través del gel.

Gracias a la presencia de grupos fosfato, las moléculas de ADN están cargadas negativamente, y por tanto migrarán desde el extremo positivo (cátodo) al extremo negativo (ánodo). Cuanto más pequeño sea el fragmento de ADN, más rápido migrará. También se utiliza tinte fluorescente en los fragmentos de ADN para que el gel pueda analizarse mediante un transmisor ultravioleta. Existen otros tipos de electroforesis que utilizan otras sustancias. Por ejemplo, se pueden utilizar poliacramida y almidón en lugar de agarosa para analizar muestras de ARN o proteínas. La electroforesis se utiliza en una variedad de entornos, como el laboratorio de biología molecular para investigar el uso de enzimas de restricción y el análisis forense para comparar muestras de ADN recuperadas de las escenas del crimen.

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