Migration et caractéristiques des molécules
La charge des molécules est évidemment la caractéristique fondamentale de la
migration électrophorétique. Elle détermine la direction d'après sa polarité, vers
l'anode ou la cathode, et la vitesse, donc la distance, de migration proportionnellement
à la densité de la charge.
Normalement la charge d'une molécule est dépendante du pH du milieu, c'est le cas de
la plupart des molécules biologiques. Pour une molécule ayant plusieurs groupements
ionisables, il faut évidemment ternir compte de sa charge nette. La charge nette
dépend du pI (pour une protéine) et du pH du milieu ambiant. (Reviser au besoin ces
concepts de pI vs pH vs charge nette d'une protéine ou d'un acide aminé)
La taille des molécules a une certaine influence, particulièrement dans le cas où les
molécules passent à travers une matrice poreuse. Plus la taille des molécules est
petite, relativement à celles des pores, plus les molécules se déplaceront facilement,
ce qui implique évidemment qu'elles migreront rapidement. La taille peut donc avoir
une importance majeure dans une électrophorèse. Elle peut même devenir la base sur
laquelle on sépare les molécules, particulièrement dans le cas des macromolécules si
le montage expérimental est conçu à cet effet. La taille des macromolécules peut aussi
avoir un effet indirect puisque qu'elle est liée au nombre de charges, à sa surface de
contact avec le solvant ou la matrice, etc.
L'affinité des molécules pour la matrice affecte la migration. Plus l'affinité est grande
moins la molécule migre vite et loin, parce qu'elle est retardée. Ce phénomène étant
généralement nuisible à la qualité de la séparation et la vitesse de la migration, on
essaie de minimiser ce problème en choisissant des matrices les plus inertes possibles
(acrylamide) par rapport aux molécules qu'on veut séparer. Cependant on peut tirer
parti d'une telle affinité qui constituera un des éléments de séparation des molécules.
Ainsi la séparation des protéines sériques par électrophorèse sur acétate de cellulose
ou sur papier tire profit du fait que certaines classes de protéines ont des affinités
différentes pour ce support, en plus de différences de densité de charge. Par exemple,
on peut séparer les classes de protéines sériques (albumine vs a-globulines vs b-
globulines vs g-globulines) par électrophorèse sur acétate de cellulose.
APPAREILS ET METHODOLOGIE
De nos jours, on n'utilise que des matrices solides pour supporter l'échantillon à
analyser, c'est ce qu'on appelle une électrophorèse de zone. En effet les fractions
séparées migrent comme des "zones" individuelles. Plusieurs types de matrice solide
sont utilisés pour permettre le déplacement de l'échantillon. Il y a celles sur lesquelles
la migration se fait à la surface: papier, acétate de cellulose, etc. On a aussi celles qui
forment un gel poreux permettant la migration à l'intérieur même de la matrice:
agarose, polyacrylamide, etc. Plusieurs facteurs influenceront la vitesse de migration
(donc la séparation) des molécules durant une électrophorèse. Tout d'abord on peut
mentionner la charge qui est dépendante, pour une protéine, de son point isoélectrique
et du pH milieu. L'affinité de la protéine pour la matrice peut avoir un effet très
important, comme dans le cas des électrophorèses de macromolécules sur acétate de
cellulose ou sur papier. Dans le cas d'un gel poreux, la taille de la protéine peut avoir