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Moleküle unter Strom

2 min Uwe Rempe

Elektrophorese ist eine Technologie zur Trennung von Biomolekülen in einem elektrischen Feld. Erfunden wurde die Methode in den 1930er Jahren von Arne Tiselius, der dafür 1948 mit dem Nobelpreis ausgezeichnet wurde.

Sortieren mit elektrischer Energie

Biomoleküle, die mittels Elektrophorese getrennt werden, sind in der Regel Proteine (also Eiweiße), und Fragmente von Nukleinsäuren (DNA oder RNA). Aber auch die Trennung von Zuckermolekülen gelingt in eigens dafür entwickelten Gelmedien. Die Biomoleküle bewegen sich mittels elektrischer Spannung durch ein Trägermedium, welches aus einer reinen Pufferlösung oder einer gepufferten Gelmatrix, meist aus Agarose oder Acrylamid, in unterschiedlichen Konzentrationen zum Einsatz kommt. Je nach Methode finden sich Moleküle identischer Ladung oder Größe an einem distinkten, also bestimmten Ort als „Bande“ oder „Spot“ wieder.

Nützlich für Forschung, Pharma und Diagnostik

Die erste Sequenzierung des menschlichen Genoms beruhte im Ursprung auf der gelbasierten Trennung von DNA-Fragmenten. Ebenso stand zu Beginn der Polymerase-Ketten-Reaktion (PCR) eine rein gelbasierte Auswertung der Ergebnisse. Heute finden sich wichtige Anwendungen der Elektrophorese im medizinisch-diagnostischen Bereich bei der Analyse von Bluteiweißen, der Charakterisierung von Urinproteinen oder der Diagnostik von Multipler Sklerose. In der Biotechnologie können mittels Elektrophorese Biosimilars wie Antikörper oder auch Wirtszellproteine analysiert werden.

Hauptanwendungen in der Forschung sind die analytische Trennung von DNA-Fragmenten durch Agarosegel-Elektrophorese und die Trennung von Proteinen mittels denaturierender, vertikaler Polyacrylamidgel-Elektrophorese (SDS PAGE).

Die Elektrophorese ist aus den Laboratorien auch zukünftig nicht wegzudenken. Die deutschen LSR-Unternehmen liefern hierfür wichtige Werkzeuge wie Fertiggele, Größenstandards, Färbereagenzien, Puffer und weitere Reagenzien, aber auch Geräte wie Stromversorger oder unterschiedliche, je nach Anwendung ausgestaltete Elektrophoresekammern.

Der Autor

Dr. Jürgen Dreher ist Mitarbeiter bei Serva Electrophoresis GmbH.

Neuveröffentlichung des Artikels aus der LSR-Imagebroschüre „Wir leben Forschung“.