électrophorèse sur gel carte mentale

Comprendre le sujet

L'électrophorèse sur gel est une technique de laboratoire qui sépare les molécules d'ADN, d'ARN ou de protéines selon leur taille et leur charge. Un champ électrique fait migrer les molécules à travers un gel, généralement d'agarose ou de polyacrylamide : les fragments les plus petits avancent plus vite. La visualisation repose sur des colorants, et la comparaison avec un marqueur de taille permet d'analyser les résultats.

Comment fonctionne la migration
Dans l'électrophorèse sur gel, les molécules placées dans les puits sont soumises à un champ électrique. Comme l'ADN porte des charges négatives sur ses groupements phosphate, il migre vers l'électrode positive, l'anode. Le gel, maillage de polymères, ralentit les molécules selon leur taille : les fragments courts se frayent un passage plus facilement et parcourent une plus grande distance. La relation entre distance parcourue et taille n'est pas linéaire, ce qui explique l'usage d'un marqueur pour estimer les tailles. La vitesse dépend aussi de la concentration du gel, de la tension appliquée et du tampon utilisé.

Agarose ou polyacrylamide
Le choix du gel dépend de la molécule étudiée et de la résolution recherchée. L'agarose, extrait d'algues, convient bien à la séparation de fragments d'ADN de quelques centaines à plusieurs milliers de paires de bases ; il est simple à couler et à manipuler. Le polyacrylamide offre des pores plus fins et une résolution supérieure : il permet de distinguer des fragments ne différant que d'une seule paire de bases, et il est privilégié pour les protéines, souvent en conditions dénaturantes avec le SDS. En contrepartie, il est plus délicat à préparer et plus toxique à l'état monomère.

Lire et interpréter un gel
Après migration, les molécules sont invisibles à l'œil nu : il faut les colorer, par exemple avec du bromure d'éthidium ou des colorants plus récents, puis observer sous lumière appropriée. Un marqueur de taille déposé dans un puits dédié fournit des repères. Une bande nette indique généralement un fragment homogène ; une traînée peut signaler une dégradation de l'ADN, une surcharge de l'échantillon ou une migration trop rapide. Le phénomène dit de sourire, où les bandes se courbent, évoque une tension excessive ou un refroidissement insuffisant du gel.

Usages en laboratoire et en classe
L'électrophorèse sur gel reste un outil central du travail moléculaire : vérifier la réussite d'une PCR, contrôler une extraction d'ADN, analyser des fragments de restriction ou comparer des profils génétiques. En empreinte génétique, les motifs de bandes obtenus permettent de distinguer des individus, avec des applications en médecine légale et en tests de paternité. Les kits pédagogiques utilisés dans les lycées et universités européennes reproduisent ces principes avec des colorants sans danger, ce qui en fait une expérience de travaux pratiques fréquente pour illustrer la génétique moléculaire.