AGUILAR LISETH
BOHORQUEZ
KEVIN
BOSSIO LAURA
GIRALDO DAVID
6-05-16
CONTENIDO
1-Definición de electroforesis
2-Historia de la electroforesis
3-Tipos de electroforesis
4-Medios de electroforesis
5- Factores que afecta la electroforesis
6-Video
7-Bibliografia
¿ QUE ES LA ELECTROFORESIS?
La electroforesis es la migración de solutos iónicos bajo la influencia de
un campo eléctrico; estas partículas migran hacia el cátodo o ánodo
(electrodos - y +), en dependencia de una combinación de su carga,
peso molecular y estructura tridimensional.
Es usado como método de separación de mezclas complejas de ácidos
nucleicos, proteínas y otras biomoléculas, donde aportan un potente
criterio de pureza, también para determinar otros parámetros como
peso molecular, punto isoeléctrico y número de cadenas polipeptídicas
de las proteínas.
La velocidad de migración (v) de la partícula es directamente
proporcional al producto de su carga efectiva (q) y el gradiente de
potencial eléctrico (E) e inversamente proporcional al coeficiente de
fricción (f) relativo a la talla y forma de la molécula, o sea, a la
resistencia que le ofrece el medio.
¿CÓMO HA DESARROLLADO LA
ELECTROFORESIS?
Tiselius, 1937 Tiselius, 1948
1940- proteínas
grande,
aminoácidos e
iones inorgánicos
Smithies, 1955
Khon,1957
Ornstein y Davis,
1959
Jorgenson y
Lukacs,
principios de los
80
TIPOS DE ELECTROFORESIS
LIMITE MÓVIL
En este método la
muestra se coloca en una
solución buffer en un tubo
con forma de U. Se aplica
un campo eléctrico por
medio de electrodos
sumergidos en cada
extremo del tubo. Las
partículas de la muestra
pueden entonces migrar
en relación al campo
eléctrico.
ELECTROFORESIS
ZONAL
Es una de las técnicas
más utilizadas en
bioquímica y biología
molecular por su elevada
resolución. Este método
es parecido al de límite
de movilidad dado que
cada componente migra
de acuerdo con su propia
movilidad.
ISOELECTROENFOQUE
• El isoelectroenfoque separa componentes usando un gradiente de pH.
• El gradiente va desde un pH bajo en el ánodo hasta un pH alto en el cátodo.
• Cuando se aplica un campo eléctrico la muestra migra según su carga hasta que
encuentra un pH igual a su punto isoeléctrico, donde la carga neta es 0 y en
consecuencia se detiene.
• Cuando todos los componentes se detienen se llega a un estado estacionario.
• Se usan geles como soporte, lo que minimiza la difusión una vez que se llega al
estado estacionario y el campo eléctrico es eliminado.
MEDIOS DE ELECTROFORESIS
En la electroforesis la
muestra debe situarse en
o sobre un medio
soporte, principalmente
para evitar
perturbaciones
mecánicas y corrientes
de convección durante la
separación.
Medios de baja
fricción
Medios de elevada fricción
papel
acetato de
celulosa
- gel de
almidón
- gel de
agarosa
gel de poliacrilamida
gel de
agarosa+poliacrilamid
a
separación
principalmente
por carga
separación por carga, tamaño y
forma
MEDIOS DE ELECTROFORESIS
MEDIO CAPILAR
La muestra se hace pasar
a través de un tubo largo y
de pequeño calibre que
contiene una matriz
reutilizable. La separación
se lleva a cabo según la
relación masa/carga de las
distintas moléculas.
MEDIOS DE ELECTROFORESIS
MEDIO PAPEL
En la electroforesis en papel la
muestra se coloca en un punto
sobre una tira de papel de filtro
o de acetato de celulosa
embebida de buffer. Los
extremos de la tira se
sumergen en reservorios
separados de buffer en los que
se colocan los electrodos.
MEDIOS DE ELECTROFORESIS
MEDIO GEL
• La electroforesis en gel, que se halla entre
los métodos más poderosos y convenientes
para la separación de macromoléculas,
suplantó en gran medida a la electroforesis
en papel.
• Los geles más usados, poliacrilamida y
agarosa, tienen poros de dimensiones
moleculares cuyos tamaños pueden
especificarse.
• Por ello, las separaciones moleculares se
basan en la filtración en geles y en las
movilidades electroforéticas de las moléculas
que intentan separar.
MEDIOS DE ELECTROFORESIS
MEDIO GEL AGAROSA
• La agarosa es un polisacárido
(originalmente obtenido de algas,
como el agar-agar, pero de
composición homogénea), cuyas
disoluciones (típicamente de 0.5 a 2
%) poseen la propiedad de
permanecer liquidas por encima de
50 grados C y formar un gel,
semisólido al enfriarse.
MEDIOS DE ELECTROFORESIS
ELECTROFORESIS EN GEL DE
CAMPOS PULSANTES (PFGE)
La PFGE consigue la separación de
grandes fragmentos de DNA induciendo
su reorientación mediante cambios
periódicos en el campo eléctrico, cuya
duración determina el intervalo de
tamaños que se pueden separar (cuanto
mayor sea el tamaño de los fragmentos a
separar, mayor ha de ser la duración de
los campos aplicados).
MEDIOS DE ELECTROFORESIS
• ELECTROFORESIS EN GELES DE
GRADIENTES
El uso de geles de poliacrilamida que tienen un
gradiente creciente de concentración de
archilamida + bisacrilamida, y en consecuencia
un gradiente decreciente en el tamaño del poro,
pueden tener ventajas sobre los geles de
concentraciones uniformes de acrilamida.
En un gel en gradiente la proteína migra hasta
alcanzar una zona donde el tamaño de poro
impida cualquier avance. Una vez se alcanza el
limite del poro no se produce una migración
apreciable aunque no se detiene completamente.
MEDIOS DE ELECTROFORESIS
• ELECTROFORESIS EN GEL DE
POLIACRILAMIDA
Los geles de poliacrilamida se forman
por polimerización de la acrilamida
por acción de un agente
entrecuzador, es químicamente inerte,
de propiedades uniformes, capaz de
ser preparado de forma rápida y
reproducible. Forma, además, geles
transparentes con estabilidad
mecánica, insolubles en agua,
relativamente no iónicos y que
permiten buena visualización de las
bandas durante un tiempo
MEDIOS DE ELECTROFORESIS
ELECTROFORESIS EN GEL CON GRADIENTE
DESNATURALIZANTE (DGGE)
Es un tipo de electroforesis que permite la separación de fragmentos
de ADN del mismo tamaño pero con diferente secuencia de
nucleótidos. Para ello, un gradiente lineal creciente de agentes
químicos desnaturalizantes del ADN (una mezcla de urea y formamida)
se incorpora a lo largo de un gel de poliacrilamida. Durante la
electroforesis, se mantiene una temperatura constante de 50-65 °C y
los fragmentos de ADN de doble cadena migran por el gel hasta
encontrar una determinada concentración de urea y formamida
(concentración desnaturalizante) a la cual las cadenas se separan
localmente y el desplazamiento de las moléculas disminuye o se
MEDIOS DE ELECTROFORESIS
• ELECTROFORESIS
BIDIMENSIONAL
La electroforesis bidimensional se
basa en separar las proteínas en
una mezcla según sus dos
propiedades moleculares, una en
cada dimensión. El procedimiento
más usado se basa en la
separación en una primera
dimensión mediante
isoelectroenfoque y la segunda
dimensión según peso molecular
mediante electroforesis en
FACTORES QUE AFECTAN A LA
ELECTROFORESIS
CAMPO ELÉCTRICO
Es un gradiente de potencial que posibilita que haya electroforesis. A su vez,
depende de diferentes parámetros:
• Diferencia de potencial (V) Cuanto mayor sea, mayor será la velocidad de
migración
• Intensidad (I) viene determinado por la resistencia del soporte, por lo que, en
última instancia, da cuenta de la distancia recorrida por las moléculas.
• Resistencia (R) cuanto mayor sea la resistencia del soporte, menor será la
movilidad electroforética (ya que la intensidad ha de ser menor para que se
cumpla la Ley de Ohm).
• Temperatura (T) Por el efecto Joule, el paso de una corriente eléctrica produce
calor, y este efecto será tanto mayor cuanto mayor sea la diferencia de
potencial y la resistencia del sistema.
FACTORES QUE AFECTAN A LA
ELECTROFORESIS
MUESTRA
La movilidad electroforética de una molécula es tanto mayor cuanto
mayor sea su carga y disminuye según aumenta su tamaño, ya que
mayor es la fricción de la molécula con el medio y menor es su carga por
unidad de superficie. Por esta razón, las moléculas globulares se
mueven con mayor facilidad que las elongadas, ya que la esfera
presenta la mínima superficie a igualdad de volumen. Así, moléculas del
mismo tamaño y carga, pero de diferente forma, pueden tener una
movilidad electroforética diferente y ser, por tanto, separables mediante
una electroforesis.
TAMPÓN
Durante una electroforesis,
se produce una electrolisis
del agua por acción del
campo eléctrico, lo cual
genera protones en la
proximidad del ánodo e
iones hidroxilo en el cátodo.
•SOPORTE
Hace que se presenten una serie de fenómenos de elevada
trascendencia para el resultado del proceso:
Electroendósmosis (EEO):
El EEO va en contra de la
resolución de una
electroforesis, sin embargo,
la EEO contribuirá a una
mejor resolución en las
inmunoelectroforesis y en la
electroforesis.
 Adsorción: Es una retención inespecífica de las
moléculas de la muestra sobre el soporte, por lo que
afecta negativamente a la resolución, ensanchando
las bandas de migración.
Tamizado molecular: Es un efecto debido al mayor
o menor reticulado de los soportes; cuanto más
tupida sea la red de fibras, menores serán los poros.
PARA SABER???
* Hoy en día se aplica principalmente al análisis de muestras biológicas. es
ampliamente usada en el análisis de DNA para química forense.
BIBLIOGRAFIA
• Curso “métodos físico- químico en biotecnología”, Instituto de Biotecnología, Universidad Autónoma de
México.
• Alan Townshend, ed., Encyclopedia of Analytical Science, vol. 2, Harcourt Brace and Company, 1995,
p. 1041.
• Jacqueline Kroschwitz, ed., Encyclopedia of Chemical Technology, 4th ed., John Wiley & Sons, 1994, p.
356.
• Jorgenson, J. W. Analytical Chem, 1986, 58, 7, 743A.
• UAH. Biomodel. {En línea}. {4 Mayo de 2016}. Disponible en:
(http://biomodel.uah.es/tecnicas/elfo/inicio.htm)
• UNAM. Plataformas de proteomica. {En línea}. {4 Mayo de 2016}. Disponible en:
(http:/www.ibt.unam.mx/computo/pdfs/met/plataformas_de_proteomica.pdf)
GRACIAS !!

Electroforesis

  • 1.
  • 2.
    CONTENIDO 1-Definición de electroforesis 2-Historiade la electroforesis 3-Tipos de electroforesis 4-Medios de electroforesis 5- Factores que afecta la electroforesis 6-Video 7-Bibliografia
  • 3.
    ¿ QUE ESLA ELECTROFORESIS? La electroforesis es la migración de solutos iónicos bajo la influencia de un campo eléctrico; estas partículas migran hacia el cátodo o ánodo (electrodos - y +), en dependencia de una combinación de su carga, peso molecular y estructura tridimensional.
  • 4.
    Es usado comométodo de separación de mezclas complejas de ácidos nucleicos, proteínas y otras biomoléculas, donde aportan un potente criterio de pureza, también para determinar otros parámetros como peso molecular, punto isoeléctrico y número de cadenas polipeptídicas de las proteínas. La velocidad de migración (v) de la partícula es directamente proporcional al producto de su carga efectiva (q) y el gradiente de potencial eléctrico (E) e inversamente proporcional al coeficiente de fricción (f) relativo a la talla y forma de la molécula, o sea, a la resistencia que le ofrece el medio.
  • 5.
    ¿CÓMO HA DESARROLLADOLA ELECTROFORESIS? Tiselius, 1937 Tiselius, 1948 1940- proteínas grande, aminoácidos e iones inorgánicos Smithies, 1955 Khon,1957 Ornstein y Davis, 1959 Jorgenson y Lukacs, principios de los 80
  • 6.
    TIPOS DE ELECTROFORESIS LIMITEMÓVIL En este método la muestra se coloca en una solución buffer en un tubo con forma de U. Se aplica un campo eléctrico por medio de electrodos sumergidos en cada extremo del tubo. Las partículas de la muestra pueden entonces migrar en relación al campo eléctrico.
  • 7.
    ELECTROFORESIS ZONAL Es una delas técnicas más utilizadas en bioquímica y biología molecular por su elevada resolución. Este método es parecido al de límite de movilidad dado que cada componente migra de acuerdo con su propia movilidad.
  • 8.
    ISOELECTROENFOQUE • El isoelectroenfoquesepara componentes usando un gradiente de pH. • El gradiente va desde un pH bajo en el ánodo hasta un pH alto en el cátodo. • Cuando se aplica un campo eléctrico la muestra migra según su carga hasta que encuentra un pH igual a su punto isoeléctrico, donde la carga neta es 0 y en consecuencia se detiene. • Cuando todos los componentes se detienen se llega a un estado estacionario. • Se usan geles como soporte, lo que minimiza la difusión una vez que se llega al estado estacionario y el campo eléctrico es eliminado.
  • 9.
    MEDIOS DE ELECTROFORESIS Enla electroforesis la muestra debe situarse en o sobre un medio soporte, principalmente para evitar perturbaciones mecánicas y corrientes de convección durante la separación. Medios de baja fricción Medios de elevada fricción papel acetato de celulosa - gel de almidón - gel de agarosa gel de poliacrilamida gel de agarosa+poliacrilamid a separación principalmente por carga separación por carga, tamaño y forma
  • 10.
    MEDIOS DE ELECTROFORESIS MEDIOCAPILAR La muestra se hace pasar a través de un tubo largo y de pequeño calibre que contiene una matriz reutilizable. La separación se lleva a cabo según la relación masa/carga de las distintas moléculas.
  • 11.
    MEDIOS DE ELECTROFORESIS MEDIOPAPEL En la electroforesis en papel la muestra se coloca en un punto sobre una tira de papel de filtro o de acetato de celulosa embebida de buffer. Los extremos de la tira se sumergen en reservorios separados de buffer en los que se colocan los electrodos.
  • 12.
    MEDIOS DE ELECTROFORESIS MEDIOGEL • La electroforesis en gel, que se halla entre los métodos más poderosos y convenientes para la separación de macromoléculas, suplantó en gran medida a la electroforesis en papel. • Los geles más usados, poliacrilamida y agarosa, tienen poros de dimensiones moleculares cuyos tamaños pueden especificarse. • Por ello, las separaciones moleculares se basan en la filtración en geles y en las movilidades electroforéticas de las moléculas que intentan separar.
  • 13.
    MEDIOS DE ELECTROFORESIS MEDIOGEL AGAROSA • La agarosa es un polisacárido (originalmente obtenido de algas, como el agar-agar, pero de composición homogénea), cuyas disoluciones (típicamente de 0.5 a 2 %) poseen la propiedad de permanecer liquidas por encima de 50 grados C y formar un gel, semisólido al enfriarse.
  • 14.
    MEDIOS DE ELECTROFORESIS ELECTROFORESISEN GEL DE CAMPOS PULSANTES (PFGE) La PFGE consigue la separación de grandes fragmentos de DNA induciendo su reorientación mediante cambios periódicos en el campo eléctrico, cuya duración determina el intervalo de tamaños que se pueden separar (cuanto mayor sea el tamaño de los fragmentos a separar, mayor ha de ser la duración de los campos aplicados).
  • 15.
    MEDIOS DE ELECTROFORESIS •ELECTROFORESIS EN GELES DE GRADIENTES El uso de geles de poliacrilamida que tienen un gradiente creciente de concentración de archilamida + bisacrilamida, y en consecuencia un gradiente decreciente en el tamaño del poro, pueden tener ventajas sobre los geles de concentraciones uniformes de acrilamida. En un gel en gradiente la proteína migra hasta alcanzar una zona donde el tamaño de poro impida cualquier avance. Una vez se alcanza el limite del poro no se produce una migración apreciable aunque no se detiene completamente.
  • 16.
    MEDIOS DE ELECTROFORESIS •ELECTROFORESIS EN GEL DE POLIACRILAMIDA Los geles de poliacrilamida se forman por polimerización de la acrilamida por acción de un agente entrecuzador, es químicamente inerte, de propiedades uniformes, capaz de ser preparado de forma rápida y reproducible. Forma, además, geles transparentes con estabilidad mecánica, insolubles en agua, relativamente no iónicos y que permiten buena visualización de las bandas durante un tiempo
  • 17.
    MEDIOS DE ELECTROFORESIS ELECTROFORESISEN GEL CON GRADIENTE DESNATURALIZANTE (DGGE) Es un tipo de electroforesis que permite la separación de fragmentos de ADN del mismo tamaño pero con diferente secuencia de nucleótidos. Para ello, un gradiente lineal creciente de agentes químicos desnaturalizantes del ADN (una mezcla de urea y formamida) se incorpora a lo largo de un gel de poliacrilamida. Durante la electroforesis, se mantiene una temperatura constante de 50-65 °C y los fragmentos de ADN de doble cadena migran por el gel hasta encontrar una determinada concentración de urea y formamida (concentración desnaturalizante) a la cual las cadenas se separan localmente y el desplazamiento de las moléculas disminuye o se
  • 18.
    MEDIOS DE ELECTROFORESIS •ELECTROFORESIS BIDIMENSIONAL La electroforesis bidimensional se basa en separar las proteínas en una mezcla según sus dos propiedades moleculares, una en cada dimensión. El procedimiento más usado se basa en la separación en una primera dimensión mediante isoelectroenfoque y la segunda dimensión según peso molecular mediante electroforesis en
  • 19.
    FACTORES QUE AFECTANA LA ELECTROFORESIS CAMPO ELÉCTRICO Es un gradiente de potencial que posibilita que haya electroforesis. A su vez, depende de diferentes parámetros: • Diferencia de potencial (V) Cuanto mayor sea, mayor será la velocidad de migración • Intensidad (I) viene determinado por la resistencia del soporte, por lo que, en última instancia, da cuenta de la distancia recorrida por las moléculas. • Resistencia (R) cuanto mayor sea la resistencia del soporte, menor será la movilidad electroforética (ya que la intensidad ha de ser menor para que se cumpla la Ley de Ohm). • Temperatura (T) Por el efecto Joule, el paso de una corriente eléctrica produce calor, y este efecto será tanto mayor cuanto mayor sea la diferencia de potencial y la resistencia del sistema.
  • 20.
    FACTORES QUE AFECTANA LA ELECTROFORESIS MUESTRA La movilidad electroforética de una molécula es tanto mayor cuanto mayor sea su carga y disminuye según aumenta su tamaño, ya que mayor es la fricción de la molécula con el medio y menor es su carga por unidad de superficie. Por esta razón, las moléculas globulares se mueven con mayor facilidad que las elongadas, ya que la esfera presenta la mínima superficie a igualdad de volumen. Así, moléculas del mismo tamaño y carga, pero de diferente forma, pueden tener una movilidad electroforética diferente y ser, por tanto, separables mediante una electroforesis.
  • 21.
    TAMPÓN Durante una electroforesis, seproduce una electrolisis del agua por acción del campo eléctrico, lo cual genera protones en la proximidad del ánodo e iones hidroxilo en el cátodo.
  • 22.
    •SOPORTE Hace que sepresenten una serie de fenómenos de elevada trascendencia para el resultado del proceso: Electroendósmosis (EEO): El EEO va en contra de la resolución de una electroforesis, sin embargo, la EEO contribuirá a una mejor resolución en las inmunoelectroforesis y en la electroforesis.
  • 23.
     Adsorción: Esuna retención inespecífica de las moléculas de la muestra sobre el soporte, por lo que afecta negativamente a la resolución, ensanchando las bandas de migración. Tamizado molecular: Es un efecto debido al mayor o menor reticulado de los soportes; cuanto más tupida sea la red de fibras, menores serán los poros.
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    PARA SABER??? * Hoyen día se aplica principalmente al análisis de muestras biológicas. es ampliamente usada en el análisis de DNA para química forense.
  • 25.
    BIBLIOGRAFIA • Curso “métodosfísico- químico en biotecnología”, Instituto de Biotecnología, Universidad Autónoma de México. • Alan Townshend, ed., Encyclopedia of Analytical Science, vol. 2, Harcourt Brace and Company, 1995, p. 1041. • Jacqueline Kroschwitz, ed., Encyclopedia of Chemical Technology, 4th ed., John Wiley & Sons, 1994, p. 356. • Jorgenson, J. W. Analytical Chem, 1986, 58, 7, 743A. • UAH. Biomodel. {En línea}. {4 Mayo de 2016}. Disponible en: (http://biomodel.uah.es/tecnicas/elfo/inicio.htm) • UNAM. Plataformas de proteomica. {En línea}. {4 Mayo de 2016}. Disponible en: (http:/www.ibt.unam.mx/computo/pdfs/met/plataformas_de_proteomica.pdf)
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