Un marqueur de poids moléculaire est une molécule utilisée pour fournir une estimation de la taille des molécules soumises à une électrophorèse sur gel. Il s’agit d’une technique dans laquelle l’ADN, l’ARN ou les protéines sont séparés par taille, en utilisant un courant électrique sur un gel. Ce terme ne doit pas être confondu avec les marqueurs moléculaires en génétique – des domaines dans lesquels l’ADN d’un organisme diffère du reste de la population et peut être identifié avec une sonde ADN.
Les marqueurs de poids moléculaire des protéines sont couramment utilisés lorsque les protéines sont séparées par électrophorèse sur gel. Le marqueur de poids moléculaire est un groupe de protéines de poids moléculaire connu, qui sont généralement fournies par les sociétés de biotechnologie dans une gamme de tailles particulière. On choisit la gamme de tailles en fonction des échantillons étudiés. Les marqueurs de poids moléculaire sont chargés ensemble et séparés pendant l’analyse. En mesurant la distance parcourue par les marqueurs et la protéine d’intérêt, on peut déterminer la taille de la protéine expérimentale.
Différents types de marqueurs peuvent être visualisés de différentes manières. Certains des marqueurs moléculaires ne sont pas marqués et sont colorés dans le gel avec le reste des protéines. Ils ne sont pas visibles tant que tout le gel n’est pas coloré. D’autres types de marqueurs moléculaires protéiques sont pré-colorés avec des couleurs, et chaque type de protéine a une couleur différente. La séparation est visible pendant que le gel coule.
Un avantage d’un marqueur de poids moléculaire pré-coloré est pour les transferts de type Western. Il s’agit d’une technique dans laquelle les protéines sont transférées sur une membrane puis colorées avec des anticorps pour détecter une protéine particulière. Avoir des marqueurs colorés permet de déterminer si le transfert des protéines est terminé avant de procéder au reste de la procédure.
Les marqueurs de poids moléculaire sont couramment utilisés pour analyser l’ADN sur des gels. Fréquemment, les marqueurs moléculaires de l’ADN sont fabriqués à partir du virus bactérien lambda. Les enzymes de restriction sont fabriquées par les bactéries pour digérer l’ADN des organismes envahisseurs, et l’enzyme de restriction HindIII est souvent utilisée pour dégrader l’ADN lambda. Il produit une série de fragments reproductibles de tailles différentes appelées échelle d’ADN. En comparant la distance parcourue par les normes sur une échelle logarithmique, on peut déterminer la taille des fragments d’ADN analysés.
Ce marqueur de poids moléculaire d’ADN peut être utilisé pour analyser la taille de l’ADN produit lors de l’isolement de gènes et dans des expériences de génie génétique. Il peut également être utilisé pendant la réaction en chaîne par polymérase (PCR), dans laquelle de petites quantités d’ADN ou d’ARN sont amplifiées pour produire de grandes quantités de produit. Les techniques de PCR sont couramment associées aux tests de paternité et à la médecine légale, mais elles sont également très courantes dans la recherche médicale et biologique fondamentale. Des marqueurs spéciaux de poids moléculaire sont disponibles pour les produits plus petits générés à partir de certains types de PCR ou de petites molécules d’ARN.