Un marcatore di peso molecolare è una molecola utilizzata per fornire una stima della dimensione delle molecole sottoposte a elettroforesi su gel. Questa è una tecnica in cui DNA, RNA o proteine sono separati per dimensione, usando una corrente elettrica su un gel. Questo termine non deve essere confuso con i marcatori molecolari in genetica, aree in cui il DNA di un organismo differisce dal resto della popolazione e può essere identificato con una sonda di DNA.
I marcatori di peso molecolare delle proteine sono comunemente usati quando le proteine vengono separate mediante elettroforesi su gel. Il marcatore di peso molecolare è un gruppo di proteine di peso molecolare noto, generalmente fornite dalle aziende biotecnologiche in un particolare intervallo di dimensioni. Si sceglie la gamma di dimensioni in base ai campioni in studio. I marcatori di peso molecolare vengono caricati insieme e separati durante la corsa. Misurando la distanza percorsa dai marcatori e dalla proteina di interesse, si può determinare la dimensione della proteina sperimentale.
Diversi tipi di marker possono essere visualizzati in modi diversi. Alcuni dei marcatori molecolari non sono etichettati e sono colorati nel gel con il resto delle proteine. Non sono visibili fino a quando l’intero gel non è macchiato. Altri tipi di marcatori molecolari proteici vengono pre-colorati e ogni tipo di proteina ha un colore diverso. La separazione è visibile mentre il gel è in funzione.
Un vantaggio di un marcatore di peso molecolare precolorato è per i Western blot. Questa è una tecnica in cui le proteine vengono trasferite su una membrana e quindi colorate con anticorpi per rilevare una particolare proteina. Avere marcatori colorati aiuta a determinare se il trasferimento delle proteine è completo prima di procedere con il resto della procedura.
I marcatori di peso molecolare sono comunemente usati per analizzare il DNA sui gel. Spesso, i marcatori molecolari del DNA sono costituiti dal virus batterico lambda. Gli enzimi di restrizione sono prodotti dai batteri per digerire il DNA degli organismi invasori e l’enzima di restrizione HindIII viene spesso utilizzato per degradare il DNA lambda. Produce una serie di frammenti riproducibili di dimensioni diverse, noti come DNA ladder. Confrontando la distanza percorsa dagli standard su scala logaritmica, si può determinare la dimensione dei frammenti di DNA analizzati.
Questo marcatore di peso molecolare del DNA può essere utilizzato per analizzare la dimensione del DNA prodotto durante l’isolamento dei geni e negli esperimenti di ingegneria genetica. Può essere utilizzato anche durante la reazione a catena della polimerasi (PCR), in cui vengono amplificate piccole quantità di DNA o RNA per produrre grandi quantità di prodotto. Le tecniche di PCR sono comunemente associate ai test di paternità e alla scienza forense, ma sono anche molto comuni nella ricerca medica e biologica di base. Sono disponibili speciali marcatori di peso molecolare per prodotti più piccoli generati da alcuni tipi di PCR o piccole molecole di RNA.