Praktische Gelelektrophoreseanwendungen umfassen die Typisierung von Bakterien, die Verfolgung von Krankheitsquellen und -ausbreitungen, die Überwachung der bakteriellen Evolution für das Impfstoffdesign und die Bestätigung einer Identität in forensischen Fällen. Die Gelelektrophorese umfasst ein breites Spektrum von Branchen wie Pharmakologie, Krebsforschung, Bergbau und Brauerei.
Gelelektrophorese beinhaltet das Durchleiten einer elektrischen Ladung durch ein poröses Material nach dem Auftragen einer Lösung, die die Zielsubstanz enthält. DNA, RNA und Proteine erfordern unterschiedliche Extraktions-, Gel-Make-up- und Puffermethoden. Die Elektrophorese nutzt die Tatsache, dass kürzere Stränge mit höherer Geschwindigkeit durch ein Gelmedium wandern und dabei verschiedene Moleküle trennen. Beim Färben werden die einzelnen Stränge zur Identifizierung herausgegriffen. Edward M. Southern entwickelte eine Technik, um die Ergebnisse der Gelelektrophorese auf eine Membran zu übertragen, wobei die relativen Positionen der Moleküle für weitere Forschungen erhalten blieben. Southern Blotting für DNA inspiriertes Northern Blotting für RNA und Western Blotting für Protein. Eine weitere Verfeinerung verwendet geladene Nylonmembranen, um dauerhafte und wiederverwendbare Ergebnisse zu gewährleisten. Andere Arten der molekularen Identifizierung ersetzen die Gelelektrophorese, wenn die Bedingungen andere Ansätze erfordern. Die Kapillarelektrophorese erhöht die Empfindlichkeit gegenüber kleineren Partikeln auf Kosten weniger konsistenter Messwerte. Die Analyse von Peptidnukleinsäuren (PNA) kombiniert eine Oberflächensonde und eine Reportersonde, die eine schnelle Identifizierung von Milzbrand-DNA und HIV-RNA im Feld ermöglicht.
