La electroforesis es una técnica que utiliza un campo eléctrico  para separar moléculas con carga eléctrica que posean diferente masa  o distinta intensidad de carga.

Los fragmentos de ADN de tamaño diferente  (tienen diferente masa) son separados unos de otros mediante esta técnica, ya que el ADN posee -en condiciones estándar- carga eléctrica negativa. Tal y como se ilustra en la imagen que encabeza este artículo.

Si sometemos un conjunto variado de fragmentos de tamaño diferente de ADN  todos juntos sobre una superficie  y les aplicamos un campo eléctrico de un extremo al otro de dicha superficie, de tal forma que un extremo sea el polo negativo y el extremo opuesto el positivo, los diferentes fragmentos serán sometidos a la fuerza del campo eléctrico  e intentarán desplazarse hacia el extremo positivo, siempre y cuando dicha superficie no impida su movimiento.

A la superficie en cuestión se le dota de un gel «viscoso» que permite el movimiento de los fragmentos por la fuerza del campo eléctrico. No obstante, su «viscosidad» frente a una misma fuerza del campo en todos los fragmentos, hará más difícil el movimiento en los fragmentos más pesados (tienen más nucleótidos por ser más largos) que en los fragmentos más ligeros.

Después de un cierto tiempo de acción del campo eléctrico, los más ligeros  habrán avanzado más en su movimiento hacia el polo positivo sobre el gel,  quedando más y más rezagados aquellos que poseían una masa progresivamente mayor (es decir, aquellos de tamaño mayor). De este modo se formarían una serie de bandas sobre la superficie del gel,  y cada una de ellas contendría los fragmentos de ADN del mismo tamaño. Posteriormente podríamos capturar los fragmentos de cada banda físicamente separadas.

Pongamos un ejemplo para entenderlo:

Bajo una ladera de una montaña se extiende un bosque y se va a celebrar una carrera especial que consiste en bajarla desde la cima en grupos de personas que tienen que ir unidas (atadas) de la mano unas con otras (como si fuesen los nucleótidos unidos componentes de cada fragmento). Todas las personas son igualmente rápidas ( todos los nucleótidos tienen la misma carga eléctrica; así cada fragmento se encuentra sometido a la misma fuerza eléctrica: misma carga/unidad de masa). Hay equipos cuyos componentes son sólo 2 personas, otros de 3, otros de 4,  de 5,…etc.

La pendiente de la ladera es la misma para todos los equipos. Dicha  pendiente  equivaldría a la fuerza al campo eléctrico y la densidad del arbolado del bosque sería equivalente al grado de «viscosidad» o «porosidad» con que habríamos dotado al gel.

A partir de darse la salida para todos , no cabe duda ninguna que, los equipos formados de pocas personas bajarían con mayor rapidez al poder sortear los árboles, introduciéndose entre los huecos entre ellos con mayor soltura y facilidad que aquellos equipos con mayor número de personas. Y si la pendiente y el bosque  tuviesen mucha longitud (tiempo de bajada) y paramos la prueba cuando lleguen los primeros (desconectamos el campo eléctrico), el resto de los equipos quedarán en la posición donde se encuentren en ese momento, tendríamos a los equipos repartidos en puntos a diferente altura de dicha ladera en función del tamaño de cada equipo.

Eso mismo sucedería con los fragmentos de ADN, inicialmente todos mezclados que, finalmente se separarán  ocupando posiciones distintas en el gel en función de su tamaño, o sea, de su masa.

 

La figura pretende mostrar gráficamente el  diferente grado de «viscosidad» del gel que se aplicará según las supuestas diferencias de tamaño de los fragmentos a separar.

En la electroforesis podemos controlar sus condiciones: modificando la pendiente  (campo eléctrico); también modificado la densidad arbórea (composición del gel para graduar su mayor o menor viscosidad) e igualmente modificando la longitud del recorrido (tiempo de ensayo) en función del tipo de fragmentos, inicialmente mezclados, que deseamos separar.

Tanto es así que, fragmentos que difieren en un único nucleótido,  pueden ser «separados» unos de otros ajustando las condiciones de la electroforesis.

Como se desprende de esta lectura, la electroforesis es una de las técnicas básicas para el estudio y análisis del ADN.