L’électrophorèse est une méthode d’analyse et de fractionnement qui permet de séparer des molécules chargées sous l’effet d’un champ électrique.

Les molécules chargées positivement sont attirées vers le pôle de signe opposé soit la cathode. Celles chargées négativement sont attirées vers l’anode. Celles qui ont une charge neutre (appelées zwitterion) ne migrent pas et restent au niveau de la ligne de dépôt.

Pour connaître l’état d’ionisation des molécules, il faut connaître le pH du tampon utilisé pour l’électrophorèse et le pHi de la molécule :
Si pHi > pH tampon, les molécules sont chargées positivement et migrent vers la cathode.
Si pHi < pH tampon, elles seront chargées négativement et migrent vers l’anode.
Plus une molécule est chargée, plus elle est attirée pour le pôle de signe opposé et migre plus loin.

Plusieurs types de support peuvent être utilisés dont le choix dépend de la nature de la molécule à séparer et de la résolution souhaitée (qualité de séparation) : le papier (Watmann), l’acétate de cellulose, le polyacrylamide, l’agarose...

L’agarose est souvent utilisé pour analyser les acides nucléiques naturellement chargés négativement en raison de la présence des groupements phosphoryle. La différence de migration se fait selon la masse moléculaire. En effet, l’agarose (extrait d’algue, de nature glucidique) crée un réseau de mailles plus ou moins serrées selon sa concentration. Plus la molécule a une masse moléculaire élevée, moins elle migre. Les molécules de masse moléculaire faible, passent plus facilement dans les mailles et migrent plus loin.

L’électrophorèse en gel de polyacrylamide (PAGE) est basée sur le même principe : les réseaux de mailles sont plus ou moins serrés selon la concentration d’acrylamide. La migration différentielle se fait selon le pHi des molécules et/ou leurs masses moléculaires. Si du SDS (sodium dodécyl sulfate) est utilisé, la migration se fait uniquement en fonction de la masse moléculaire parce que ce réactif charge les molécules négativement.

La migration différentielle est révélée par des réactifs spécifiques de la nature des molécules analysées (bleu de Coomassie pour les protéines, bromure d’éthidium BET pour les acides nucléiques...). Des règles de sécurité doivent être respectées pour certains réactifs : le polyacrylamide est classé CMR Cancérigène Mutagène Reprotoxique. Le BET est également CMR : c’est un intercalant qui se positionne entre les bases de l’ADN. Il est responsable de mutations.