L'électrophorèse
Voir aussi :
Réalisation d'une électrophorèse en image
Vidéo d'une électrophorèse de protéines sériques (5,2 MO) : ICI
Des particules ou des molécules, en solution ou en suspension dans une solution aqueuse, migrent sous l'effet d'un champ éléctrique si elles sont chargées électriquement. Partant de ce constat, S.E. Linder et H. Picton invente la technique de l'électrophorèse en 1892. Cette technique permet donc séparer des molécules de charges électriques différentes partant de l'hypothèse que des molécules portant plus de charges doivent migrer plus vite que celles en portant moins. Cette idée est appliquée avec succès par le biochimiste suédois Arne Tiselius qui sépare les protéines contenues dans le sérum sanguin et dans le lait ; ce qui lui vaudra le prix Nobel de chimie en 1948.
La séparation des protéines s'effectuait au départ en milieu liquide et le repérage des substances séparées était réalisé par des moyens optiques complexes. On simplifia la technique en remplaçant le liquide par une bande de papier filtre imprégné d'une solution tampon (permettant de limiter les variations d'acidité) et maintenant constante la charge électrique des molécules. L'échantillon à analyser était déposé sur le papier dont les extrémités était reliées aux pôles d'un générateur de courant continu. Un courant ciculait à travers la bande de papier et les molécules du mélange à analyser était entraînées à des vitesses différentes en fonction de leur charge électrique globale.
Cette tehnique permet donc de séparer des molécules en fonction de leur taille et de leur charge en utilisant un courant électrique. On peut ainsi analyser et purifier dans un milieu gélifié (gel d'agarose, gel de polyacrylamide ...) l'ADN, l'ARN et les protéines.
Cette technique possède de nombreux avantages :
- la quantité de produit nécessaire est très petite
- des protéines ne différant que par un seul acide aminé peuvent être séparées
- des méthodes enzymatiques et immunologiques permettent la révélation des substances
- il est possible de quantifier les différentes fractions séparées
- cette méthode est extrèmement simple à mettre en oeuvre aujourd'hui notamment grâce à l'utilisation de nouveau support plus performant comme les gel d'agarose, d'amidon, ou de polyacrylamide. La simplicité et les performances de cette méthode lui valent d'être utilisée quotidiennement.
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REALISER UNE ELECTROPHORESE CHEZ SOI :
© 1996-2000 D. Pol
Tout incident survenant lors de cette expérience est de la responsabilité de l'utilisateur.
Une photo à été ajoutée après les explications pour mieux visualiser l'expérience.
Matériel nécessaire :
Une barquette en plastique à plusieurs compartiments séparés (du type de celles où sont conditionnés les biscuits d'apéritif). La distance entre les deux compartiments à utiliser doit être de l'ordre de 10 cm, un couvercle ou un plat transparent qui sera placé à l'envers au dessus du dispositif, une feuille de papier buvard, 2 comprimés d'aspirine effervescent, 2 morceaux de fil de cuivre (ou du papier d'aluminium roulé en fil), une source de courant continu : soit 10 piles de 4.5 V (ou 5 de 9 V) placées en série, soit un chargeur de batterie, soit une petite alimentation 9 à 12 V, 300 mA (comme celles utilisées dans divers appareils, baladeurs, calculettes, etc.), du fil électrique, un trombone, colorants alimentaires ou autres (encres). On utilisera des substances naturellement colorées pour ne pas avoir à les révéler après migration.
Comment procéder ?
Dissoudre 2 comprimés d'aspirine effervescent dans 100 mL d'eau pour réaliser la solution tampon. Remplir les 2 compartiments extrêmes de la boîte sur 2 cm de hauteur avec cette solution. Découper des bandes de papier buvard d'environ 2,5 cm de large. Leur longueur doit être telle que posées à cheval entre les 2 compartiments les plus éloignés, leurs extrémités trempent dans le tampon. Tremper chaque bande entièrement dans le tampon puis la placer entre 2 feuilles d'essuie-tout pour l'essorer. Placer chaque bande à cheval entre les 2 compartiments. Immerger chaque fil de cuivre dans un compartiment et le relier à un fil électrique.
Préparer un mélange de colorants à raison d'une goutte de chaque colorant choisi. Tremper le bout droit du trombone dans le mélange et déposer la microgoutte ainsi prélevée sur le buvard près de l'extrémité. Faire ainsi 2 ou 3 dépôts au même endroit perpendiculairement à l'axe de la bande. Relier alors le fil situé du côté du dépôt au pôle négatif de l'alimentation et celui situé du côté opposé au pôle positif. Mettre le couvercle et laisser migrer 2 à 4 heures selon le type d'alimentation utilisé. On pourra de toute façon suivre la séparation des colorants du mélange à l'œil nu et l'arrêter lorsqu'on l'estimera suffisante.
NB : Une autre solution tampon plus efficace mais un peu plus compliquée à faire :
Dissoudre 2 g de bicarbonate de soude dans 270 mL d'eau déminéralisée. Dissoudre 1 g de carbonate disodique dans 100 mL d'eau déminéralisée. Prendre 30 mL de cette dernière solution et les mélanger aux 270 mL de la première pour obtenir 300 mL de solution tampon (carbonate et bicarbonate peuvent s'acheter chez le pharmacien).
