Qu'est-ce que l'électrophorèse sur gel 2D?
L'électrophorèse bidimensionnelle sur gel (2D) est une méthode utilisée par les scientifiques pour séparer et analyser des mélanges de protéines en séparant d'abord des bandes de protéines le long de deux axes différents. C'est une technique qui est le plus souvent utilisée lorsqu'il s'agit de mélanges de protéines complexes ou épais, souvent avec des tailles de protéines qui se chevauchent. L'électrophorèse 2D sur gel diffère de l'électrophorèse sur gel unidimensionnelle car le premier procédé utilise la séparation des protéines en fonction de deux caractéristiques protéiques différentes, alors que l'électrophorèse sur gel unidimensionnelle sépare généralement les protéines en fonction d'une caractéristique unique, comme la taille de la protéine.
L'électrophorèse sur gel est souvent utilisée en recherche pour séparer des molécules en utilisant le fait que de nombreuses molécules biologiques, comme l'ADN, ont une charge électrique. Ce fait peut être utilisé à l’avantage des scientifiques car les molécules chargées peuvent être séparées par taille à travers un substrat poreux tel que l’agarose en appliquant un gradient de tension sur un gel ionique poreux. Au fil du temps, les molécules traverseront ce gel, vers la charge opposée à la charge naturelle de la molécule. Les petites molécules et les molécules fortement chargées se déplacent plus rapidement que les grandes molécules ou les protéines faiblement chargées. En électrophorèse sur gel 2D, après avoir séparé les protéines par une caractéristique unique, ce qui crée un gradient, un gel peut ensuite être tourné sur le côté pour séparer les bandes résultantes précédemment en fonction d'une seconde caractéristique.
L'électrophorèse sur gel en 2D utilise souvent des charges moléculaires de protéines en tant que caractéristique permettant de séparer des agrégats de protéines en protéines à un seul composant. La masse de protéines est une autre caractéristique commune utilisée pour séparer les protéines dans l’électrophorèse sur gel 2D. Une fois que les protéines sont traitées sur un gel par une voie unique dans une électrophorèse sur gel unidimensionnelle, ce gel peut ensuite être centrifugé dans une centrifugeuse, entraînant les protéines les plus lourdes plus rapidement que les protéines plus petites et moins massives. La direction de la traction est perpendiculaire à la direction dans laquelle les protéines ont été tirées à travers le gel en raison de l'attraction exercée sur une charge électrique par le biais d'un gradient de tension.
L'électrophorèse a de nombreuses utilisations dans les études moléculaires, notamment la séparation de protéines en fonction de caractéristiques synthétisées, telles que le marquage de protéines. La séparation des protéines basée sur une masse caractéristique est également utilisée lorsque les protéines sont marquées avec d'autres molécules. Cette technique peut être utilisée avec ces complexes protéiques car les protéines marquées tomberont plus facilement dans un gel que les protéines non marquées.
Alors que de nombreux gels de séparation fabriqués en laboratoire sont constitués d'agarose, la séparation des protéines par électrophorèse sur gel 2D est préférable pour les gels de polyacrylamide. Ces types de gels sont utilisés dans le Western Blot et d'autres tests basés sur la taille des protéines. L'agarose est plus souvent utilisé pour la séparation de segments d'ADN.