L'électrophorèse est une technique de séparation de particules chargées électriquement par migration différentielle sous l'action d'un champ électrique. En fonction des caractéristiques de la molécule (taille et géométrie, charge électrique) et du support choisi, la vitesse de migration et la distance parcourue dans la matrice diffère, ce qui permet de séparer les ions et de les localiser.
À quoi sert l’électrophorèse ?
L'électrophorèse est notamment utilisée en biologie pour séparer et identifier des protéines du sang ou en chimie pour purifier des molécules solubles. L'électrophorèse du sérum sérique est ainsi un examen sanguin couramment prescrit en cas de suspicion de syndrome inflammatoire, pour détecter une maladie auto-immune ou un problème hépatique ou rénal. Elle sert à mesurer le taux de cinq fractions protéiques : l'albumine, l'alpha-1 globuline, alpha-2 globuline, bêta-globulines 1 et 2 et les gamma-globulines.
Protocole de l’électrophorèse
Il existe de nombreux protocoles d'électrophorèse. Elle peut être réalisée dans un fin tuyau en U (électrophorèse en veine libre), mais cela ne donne pas des résultats très précis. On utilise dans la majorité des cas un support pour guider et ralentir la migration des molécules afin d'améliorer leur séparation. Les plus courants sont le papier, l'acétate de cellulose, les gels d'agarose et de polyacrylamide.
Le choix du support dépend de la nature des molécules à identifier. Des molécules très petites évoluant dans un gel dont le maillage présente des pores trop gros ne seront, par exemple, pas suffisamment ralenties et donc mal identifiées. À l'inverse, des grosses molécules dans un maillage trop fin seront complètement bloquées. De manière générale, l'agarose est utilisée pour les grosses molécules, par exemple pour séparer l’ADN et de l'ARN. L'acrylamide et la bisacrylamide forment des réseaux beaucoup plus fins ; ils sont donc indiqués pour séparer des molécules de masse moléculaire moins élevée comme les protéines.
Électrophorèse en conditions dénaturantes
Pour simplifier l'interprétation des résultats (notamment dans le cas de protéines), on a souvent recours à l'électrophorèse en conditions dénaturantes, où on ajoute un agent dénaturant afin que toutes les molécules adoptent la même configuration (déroulées) et la même charge électrique. La séparation se fait alors uniquement sur la base de la masse moléculaire. La technique la plus courante est appelée SDS-PAGE (pour Poly-Acrylamide Gel Electrophoresis ou gel de polyacrylamide en présence de SDS).