Che cos'è il gel di poliacrilammide?
Il gel di poliacrilammide è una soluzione comunemente usata nell'elettroforesi, il processo di separazione di molecole o particelle di dimensioni diverse facendole passare attraverso un gel e applicando corrente elettrica. Esistono diverse ricette per il gel di poliacrilammide, ma in genere contiene acrilamide, acqua, un tampone, ammonio persolfato (APS) e tetramethylethylenediamine (TEMED). Questo gel funziona come una matrice che separa i composti in base alla loro carica e dimensione; più acrilamide nella soluzione di gel, migliore separazione delle molecole più piccole. Tipicamente questo gel è usato per la separazione di proteine e DNA.
Nell'elettroforesi, un campo elettrico fa muovere le particelle cariche attraverso un gel, che funziona come un setaccio per separare le particelle di dimensioni diverse. Il gel assorbirà tutto il calore prodotto dalla corrente elettrica. Il gel di poliacrilammide è comunemente usato in queste procedure, ma può anche essere usato l'agarosio, un'altra sostanza chimica che crea un gel simile.
I gel possono essere fatti di concentrazione variabile, con una quantità di acrilamide compresa tra circa il 6% e il 15%. Quando si mescola il gel, l'acrilamide non è polimerizzata, il che significa che rimane come singole molecole. L'aggiunta di altri prodotti chimici che promuovono il legame, come TEMED, fa sì che le molecole si colleghino formando lunghe catene - la parte "poli" della poliacrilammide.
Il vantaggio principale del gel di poliacrilammide è che il numero di legami e durezza del legame può essere controllato in base alla quantità iniziale di acrilamide e TEMED aggiunti. Un fattore principale nella concentrazione di acrilamide è la dimensione della molecola da analizzare. Più piccoli sono i composti da separare, più è necessaria l'acrilamide; particelle molto piccole vengono separate usando la massima concentrazione, il 15 percento.
L'acrilamide funziona controllando la quantità di attrito nel gel; la durezza del gel determina la quantità di attrito. I composti di grandi dimensioni si sposteranno attraverso il gel più lentamente in quanto vi è naturalmente maggiore attrito o resistenza a causa delle loro dimensioni. I composti più piccoli si muovono più velocemente, poiché c'è meno attrito. Per evitare che piccoli composti si spostino dal gel, viene aggiunta più acrilamide per creare più attrito.
Il gel di poliacrilammide di DNA viene utilizzato per separare filamenti di DNA di diversa lunghezza. Pezzi di DNA si separeranno di appena un nucleotide, i composti che compongono ciascun filamento. Per sapere quali pezzi si riferiscono alle dimensioni specifiche, uno standard che contiene frammenti di una dimensione nota viene comunemente eseguito insieme ai campioni. I pezzi di DNA vengono quindi confrontati con lo standard e viene determinata la dimensione del filo.
Una procedura simile viene utilizzata per determinare la dimensione delle proteine, molto spesso quelle nel sangue. Il sangue contiene due tipi principali di proteine: globulina, una proteina di grandi dimensioni e albumina sierica, una proteina molto piccola e carica negativamente. La separazione con gel di poliacrilammide viene utilizzata per determinare la quantità di ciascun tipo.