Desarrollo de formulaciones locales de tampón de carga y marcador de peso molecular de 100 pb para electroforesis en gel de agarosa

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Date

2026-07

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Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ciencia e Ingeniería en Alimentos y Biotecnología. Carrera de Biotecnología

Abstract

Irregular access to molecular biology reagents limits genetic research in Latin America due to high importation costs, dependence on international suppliers, and regulatory constraints that hinder scientific continuity in resource-limited settings. Natural pigments, including anthocyanins, betalains, chlorophylls, curcumin, capsanthin, and norbixin, as well as food-grade synthetic dyes, were evaluated through electrophoretic screening. Loading buffer formulations were prepared by combining two base buffer systems (60 mM Tris-HCl, pH 7.6, and 6X TE buffer) with different dye concentrations. Chemical stability was monitored by UV–Vis spectrophotometry over 120 days under three storage conditions. The molecular weight marker was generated from PCR products amplified from the rpoB gene of E. coli. The results showed that Brilliant Blue FCF (E133) and Tartrazine (E102) were colorants that showed compatibility with electrophoretic conditions. The T7 formulation, consisting of Tris-HCl without EDTA and a high concentration of both dyes, stored at 20 Celcius degree, exhibited the highest spectral and electrophoretic stability throughout the evaluation period. The developed molecular marker produced a reproducible banding pattern ranging from 400 to 2000 bp, with performance comparable to that of commercial references. These findings demonstrate that the local production of functional electrophoretic reagents is technically feasible using accessible and low-cost materials. This study provides a reproducible in-house methodology for the generation of electrophoresis reagents, with the potential to reduce the technological gap in laboratories located in low- and middle-income countries.

Description

El acceso irregular a reactivos de biología molecular limita la investigación genética en Latinoamérica, debido a los elevados costos de importación, la dependencia de proveedores internacionales y las restricciones regulatorias que afectan la continuidad científica en entornos con recursos limitados. Se evaluaron pigmentos naturales antocianinas, betalaínas, clorofilas, curcumina, capsantina y norbixina y colorantes sintéticos de grado alimenticio mediante cribado electroforético. Las formulaciones de tampón de carga combinaron dos sistemas tampón base (Tris-HCl 60 mM pH 7,6 y TE 6X) con distintas concentraciones de colorantes; la estabilidad química fue monitoreada por espectrofotometría UV-Vis durante 120 días bajo tres condiciones de almacenamiento. El marcador molecular se generó a partir de productos de PCR amplificados sobre el gen rpoB de Escherichia coli J53. Los resultados evidenciaron que los colorantes Azul Brillante FCF (E133) y Tartrazina (E102) fueron compatibles con las condiciones electroforéticas; la formulación T7 Tris-HCl sin EDTA, alta concentración de ambos colorantes, almacenada a 20 grados centígrados exhibió la mayor estabilidad espectral y electroforética durante el periodo evaluado. El marcador desarrollado produjo un patrón de bandas reproducible entre 400 y 2000 pb, comparable al desempeño de referencias comerciales. Se concluye que la producción local de reactivos electroforéticos funcionales es técnicamente viable con insumos accesibles y económicos. Este trabajo aporta una metodología reproducible para la generación de reactivos de electroforesis, con potencial para reducir la brecha tecnológica en laboratorios de países de ingresos bajos y medios.

Keywords

BIOLOGÍA MOLECULAR, GENÉTICA, ELECTROFORESIS, GEL DE AGAROSA, PIGMENTOS ALIMENTARIOS, PIGMENTOS NATURALES, PIGMENTOS SINTÉTICOS, TAMPÓN DE CARGA

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