Electroforesis en gel bidimensional


La electroforesis en gel bidimensional , abreviada como electroforesis 2-DE o 2-D , es una forma de electroforesis en gel comúnmente utilizada para analizar proteínas . Las mezclas de proteínas están separadas por dos propiedades en dos dimensiones en geles 2D. El 2-DE fue introducido por primera vez de forma independiente por O'Farrell [1] y Klose [2] en 1975.

La electroforesis 2-D comienza con la electroforesis en la primera dimensión y luego separa las moléculas perpendicularmente de la primera para crear un electroferograma en la segunda dimensión. En la electroforesis en la primera dimensión, las moléculas se separan linealmente según su punto isoeléctrico. En la segunda dimensión, las moléculas se separan a 90 grados del primer electroferograma de acuerdo con la masa molecular. Dado que es poco probable que dos moléculas sean similares en dos propiedades distintas, las moléculas se separan más eficazmente en la electroforesis 2-D que en la electroforesis 1-D.

Las dos dimensiones en las que se separan las proteínas mediante esta técnica pueden ser el punto isoeléctrico , la masa del complejo proteico en estado nativo o la masa proteica .

La separación de las proteínas por punto isoeléctrico se denomina enfoque isoeléctrico (IEF). De ese modo, se aplica un gradiente de pH a un gel y se aplica un potencial eléctrico a través del gel, lo que hace que un extremo sea más positivo que el otro. En todos los valores de pH que no sean su punto isoeléctrico, las proteínas se cargarán. Si están cargados positivamente, serán arrastrados hacia el extremo más negativo del gel y si están cargados negativamente, serán arrastrados hacia el extremo más positivo del gel. Las proteínas aplicadas en la primera dimensión se moverán a lo largo del gel y se acumularán en su punto isoeléctrico; es decir, el punto en el que la carga total de la proteína es 0 (una carga neutra).

Para el análisis del funcionamiento de las proteínas en una célula , el conocimiento de su cooperación es fundamental. Muy a menudo, las proteínas actúan juntas en complejos para ser completamente funcionales. El análisis de esta organización suborganela de la célula requiere técnicas que conserven el estado nativo de los complejos proteicos . En la electroforesis en gel de poliacrilamida nativa (PAGE nativa ), las proteínas permanecen en su estado nativo y se separan en el campo eléctrico siguiendo su masa y la masa de sus complejos, respectivamente. Para obtener una separación por tamaño y no por carga neta, como en IEF, se transfiere una carga adicional a las proteínas mediante el uso de azul brillante de Coomassieo dodecilsulfato de litio. Una vez completada la primera dimensión, los complejos se destruyen aplicando el SDS-PAGE desnaturalizante en la segunda dimensión, donde las proteínas que componen los complejos se separan por su masa.


Geles 2D (teñidos con Coomassie)
Los robots se utilizan para el aislamiento de manchas de proteínas a partir de geles 2D en laboratorios modernos.
Deformación: imágenes de dos geles de electroforesis 2D, superpuestos con Delta2D . La primera imagen está coloreada en naranja, la segunda en azul. Debido a las diferencias de ejecución, los puntos correspondientes no se superponen.
Deformación: imágenes de dos geles de electroforesis 2D después de deformación. La primera imagen está coloreada en naranja, la segunda en azul. Los puntos correspondientes se superponen después de la deformación. Las manchas comunes son de color negro, las manchas naranjas solo están presentes (o mucho más fuertes) en la primera imagen, las manchas azules solo están presentes (o mucho más fuertes) en la segunda imagen.