Che cos'è l'elettroforesi su gel 2D?
L'elettroforesi su gel bidimensionale (2D) è un metodo utilizzato dagli scienziati per smontare e analizzare le miscele proteiche separando dapprima le bande di proteine lungo due assi diversi. È una tecnica che viene spesso utilizzata quando si tratta di miscele di proteine complicate o spesse, spesso con dimensioni di proteine sovrapposte. L'elettroforesi su gel 2D differisce dall'elettroforesi su gel monodimensionale perché il primo metodo impiega la separazione delle proteine in base a due diverse caratteristiche proteiche, mentre l'elettroforesi su gel monodimensionale di solito separa le proteine sulla base di una singola caratteristica, come la dimensione delle proteine.
L'elettroforesi su gel viene spesso utilizzata nella ricerca per separare le molecole sfruttando il fatto che molte molecole biologiche, come il DNA, hanno una carica elettrica. Questo fatto può essere usato a vantaggio degli scienziati perché le molecole cariche possono essere separate per dimensione attraverso un substrato poroso come l'agarosio applicando un gradiente di tensione su un gel poroso e ionico. Nel tempo, le molecole passeranno attraverso questo gel, verso la carica che è opposta alla carica naturale della molecola. Piccole molecole e molecole fortemente caricate si muovono entrambe più velocemente rispetto a grandi molecole o proteine che sono cariche debolmente. Nell'elettroforesi su gel 2D, dopo aver separato le proteine attraverso una singola caratteristica, che crea un gradiente, un gel può quindi essere ruotato lateralmente per separare quelle bande precedentemente risultanti sulla base di una seconda caratteristica.
L'elettroforesi su gel 2D impiega spesso cariche molecolari di proteine come una caratteristica mediante la quale gli aggregati proteici possono essere separati in proteine monocomponenti. La massa proteica è un'altra caratteristica comune utilizzata per separare le proteine nell'elettroforesi su gel 2D. Dopo che le proteine sono passate su un gel attraverso una singola corsia in elettroforesi su gel monodimensionale, quel gel può quindi essere filato in una centrifuga, tirando giù le proteine più pesanti più velocemente delle proteine più piccole e meno massicce. La direzione dell'attrazione è perpendicolare alla direzione in cui le proteine sono state disegnate attraverso il gel a causa dell'attrazione per una carica elettrica attraverso un gradiente di tensione.
L'elettroforesi ha molti usi negli studi molecolari, inclusa la separazione delle proteine in base a caratteristiche sintetizzate, come l'etichettatura delle proteine. La separazione delle proteine basata su una massa caratteristica viene utilizzata anche quando le proteine vengono etichettate con altre molecole. Questa tecnica può essere utilizzata con questi complessi proteici perché le proteine taggate cadranno più facilmente attraverso un gel rispetto alle proteine senza tag.
Mentre molti gel di separazione nei laboratori sono fatti di agarosio, la separazione delle proteine mediante elettroforesi su gel 2D viene eseguita meglio sui gel di poliacrilammide. Questi tipi di gel vengono utilizzati nelle Western Blot e in altri saggi basati sulle dimensioni delle proteine. L'agarosio è più spesso usato per la separazione dei segmenti di DNA.