Eletroforese

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ELETROFORESE

As moléculas de interesse bioquímico apresentam cargas elétricas

Grande parte das pesquisas atuais em biologia estuda aspectos ligados às proteínas e aos ácidos nucléicos. Essas macromoléculas têm uma característica bastante importante: apresentam várias regiões (grupamentos) com cargas elétricas.
As proteínas apresentam tanto grupamentos com cargas positivas quantogrupamentos com cargas negativas, provenientes dos aminoácidos que as constituem. As cargas são resultado da ligação ou perda de prótons. Os prótons (H+) são íons com carga positiva. Alguns grupos são neutros e ao receberem um próton, tornam-se positivos (é o caso do grupo -NH2, que, ligando-se a prótons, é convertido a -NH3+). Outros grupos são neutros mas, ao perderem um próton, tornam-se negativos (é ocaso do grupo -COOH, que se converte em -COO-). Estas perdas e adições dependem do pH do meio em que a proteína se encontra.
A somatória das cargas de todas as regiões carregadas de uma proteína confere uma carga total à proteína. Como foi assinalado, essa carga total da proteína pode variar dependendo do pH do meio.
Já os ácidos nucléicos (DNA e RNA) apresentam uma situação mais simples do queas proteínas porque só apresentam as cargas negativas dos grupos fosfato. Outra característica interessante dos ácidos nucléicos que surge de sua estrutura polimérica repetitiva é que a razão entre o número de cargas negativas e o número de átomos que compõem o ácido nucléico é praticamente constante, independentemente do tamanho ou da seqüência de nucleotídeos da molécula.

As cargas elétricasmigram quando submetidas a uma diferença de potencial elétrico

Uma propriedade das cargas elétricas em solução é que quando uma diferença de potencial é aplicada à solução - ou seja, quando os pólos de uma bateria são conectados à solução – as cargas positivas são atraídas pelo pólo negativo e as cargas negativas, pelo pólo positivo, deslocando-se em direção a eles. Os ácidos nucléicos, comosão carregados negativamente, migram em direção ao pólo positivo.
Essa migração das cargas quando são submetidas a uma diferença de potencial é chamada de eletroforese.

A eletroforese normalmente é realizada com suportes

Apesar de corresponder a uma migração de cargas em solução, a eletroforese não é normalmente realizada em soluções “puras”. Isso porque as soluções estão sujeitas a umasérie de influências físicas do ambiente que lhes causam perturbações. Dentre as inúmeras fontes dessas perturbações destacam-se as ondas mecânicas e até mesmo movimentos de convecção do líquido pelo aquecimento da solução causado pela aplicação da diferença de potencial. As perturbações fazem com que a eletroforese, nessas condições, seja um processo muito pouco reprodutível, com as cargas de mesmanatureza não migrando juntas, mas sim, dispersas.
Para contornar esses problemas, desenvolveram-se sistemas em que tais perturbações à eletroforese são minimizadas. Esses sistemas utilizam matrizes rígidas - conhecidas como suportes - com as quais a solução interage e que diminuem as perturbações mecânicas e os movimentos de convecção no líquido. Existem dois tipos básicos de suportes: os suportesde papel e os suportes de gel.
Nos suportes de papel, a natureza hidrofílica da celulose faz com que se forme uma película de líquido sobre o papel. Como a interação entre a fase aquosa e a celulose é intensa, a solução sofre pouca influência de fatores mecânicos. Exemplos de suportes desse tipo são o papel de filtro e o acetato de celulose.
Já nos suportes de gel, a solução fica retidadentro dos poros da trama do polímero que compõe o gel. Dessa forma, a solução também pode ser poupada de turbulências e convecções. Exemplos de suportes desse tipo são os géis de agarose e poliacrilamida.

A velocidade de migração das cargas é influenciada por diversos fatores

Vimos que vários fatores físicos, como choques mecânicos e alterações na temperatura, podem afetar drasticamente a...
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