L'éLectrophorèse et l'analyse medicale

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UNIVERSITE CADI AYYAD
FACULTE DES SCIENCES SEMLALIA -
MARRAKECH
Département de Chimie
2014/2015
Préparé par :
Ahmed AIT KHOUYA
Idir BENAISSA
Encadré par:
Mr. Aziz BENYAICH

Plan:
Définition d’électrophorèse
L’Histoire d’électrophorèse
Principe d’électrophorèse
Différents types d’électrophorèse
Les application de l’électrophorèse

L'électrophorèse est une technique permettant la
séparation de molécules porteuses de charges
électriques comme les acides aminés, les
protéines, les acides nucléiques dont l'ADN...

Cette technique a été imaginée en 1892 par S.E. Linder et H. Picton qui sont
inspirés des travaux d’Hermann Von Helmholtz sur l’électro-osmose. En effet,
ce dernier constata qu’il était possible de déplacer des particules chargées
sous l’effet d’un champ électrique.

Principe
Le principe consiste à soumettre un mélange de
molécules à un champ électrique ce qui entraine la
migration des molécules chargées. En fonction de
différents paramètres (charge, masse, forme, nature
du support, conditions physico-chimiques) la vitesse
de migration va être variable, ce qui permet la
séparation des différentes molécules.

Les différents types d’électrophorèse
électrophorèse en veine liquide
Le champ électrique est fourni par un
générateur de courant continu. Le support de
ce champ est constitué par une solution
tampon de pH et de concentration
convenables dont les ions conduisent le
courant d'un pôle à un autre.

Electrophorèse de zone
On distingue plusieurs types électrophorèse de zone:
 Sur Papier
Il servait surtout à séparer des acides aminés ou d'autres
petites molécules chargées. Le dépôt et la migration des
échantillons se font en surface. Puis détermination du point
isoélectrique d’un acide aminé. On a une mesure de mobilité
par détermination de mobilité d’un acide aminé à différent
pH

 acétate de cellulose
l'agarose est utilisé à des concentrations de 0,5 % à 2
% (masse/volume) et permet de séparer des molécules
de très grande taille, principalement de l'ADN ou de
l'ARN.

 Electrophorèse sur gel
L'électrophorèse en gel d'agarose
est une technique de base au
laboratoire de biologie moléculaire.
Elle est utilisée
•Soit à des fins analytiques: pour
séparer et identifier des fragments
d'ADN, pour déterminer leur taille,
pour en estimer la quantité,
•Soit à des fins préparatoires, pour
purifier un fragment d'ADN de
taille connue.

 Sur gel de polyacrylamide
C'est une méthode très fine de séparation par simple électrophorèse sur support. Est
réalisée en présence de SDS

Révélation des protéines
séparées présentant un gel par
coloration avec comme colorant
possible :
•le bleu noir naphtol
•le nitrate d'argent (qui est plus
sensible)
•le bleu de Coomasie
Ex : Gel coloré au bleu de Coomassie

 Électrophorèse en champ pulsé
en utilisant un champ électrique discontinu ou bien en modifiant périodiquement la
direction du champ. Dans ces conditions, le temps mis par la molécule d'ADN pour
se positionner dépend de sa longueur. Ainsi, une molécule d'ADN très longue (2
000 kb) passera plus de temps à se réorienter qu'à se déplacer, tandis qu'une plus
petite molécule (200 kb) passera plus de temps à migrer. Le repérage des
fragments, après leur positionnement, fait appel à la technique d'hybridation
moléculaire.

 Electrophorèse bidimensionnelle
Lorsqu'il est existé des bandes protéiques très proches, on a un
chevauchement. Par les méthodes unidimensionnelles la résolution et
bon pour moins de 50 protéines. Grâce à l'électrophorèse
bidimensionnelle, on combine deux modes de séparation différents. La
résolution peut être appliquée pour plus de 1000 protéines différentes.

Electrophorèse bidimensionnelle
Selon le pHi (modifications de la charge )
focalisation isoélectrique
DIMENSION 1
DIMENSION 2
Selon le PM (durant cette migration, faite à un pH
où les anticorps sont électriquement neutres)

Séparation des acides aminés
Séparation des protéines
Séparation des fragment d’ADN
Domaine d’industrie
Domaine médicale
Les application de l’ électrophorèse :

pH > pHi
l'acide aminé a
une charge
globale négative
Anode
pH = pHi
l'acide aminé a
une charge
globale nulle
(zwitterion)
ne migre pas et
reste au point de
départ.
pH < pHi
l'acide aminé a
une charge
globale positive
Cathode
Séparation des acides aminés
Chaque acide aminé caractérisé par une valeur de pH isoélectrique, pHi
auquel les acides aminés sont électriquement neutres.

Electrophorèse des protéines (protéines sériques
comme exemple) :
Les protéines sériques sont des protéines contenues dans le sérum ou le plasma sanguin. Les
protéines sériques jouent différentes fonctions de transport, de défense de l'organisme.
Elle repose sur la capacité des protéines chargées à migrer au travers des pores d'un gel
lorsqu'on applique un courant électrique.
Principe :

 2µl de sérum sont disposés dans un endroit
convenable de la bande d’acétate de cellulose imbibée
de tampon sodique de pH 8,6.
Technique :
 Les protéines chargés négativement à ce pH
lorsqu’elles sont soumises à un champs électrique se
déplacent vers l’anode (électrode positive) avec des
vitesses dépendant de leur charge.

Détection d'anomalies immunitaires :
Sérum humain normal :

Électrophorèse de l’ADN (sur gel d'agarose) :

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