Penanda berat molekul adalah molekul yang digunakan untuk memberikan perkiraan ukuran molekul yang dikenai elektroforesis gel. Ini adalah teknik di mana DNA, RNA, atau protein dipisahkan berdasarkan ukuran, menggunakan arus listrik pada gel. Istilah ini tidak boleh dikacaukan dengan penanda molekuler dalam genetika — area di mana DNA suatu organisme berbeda dari populasi lainnya dan dapat diidentifikasi dengan pemeriksaan DNA.
Penanda berat molekul protein biasanya digunakan ketika protein dipisahkan dengan elektroforesis gel. Penanda berat molekul adalah sekelompok protein dengan berat molekul yang diketahui, yang umumnya disediakan oleh perusahaan bioteknologi dalam kisaran ukuran tertentu. Seseorang memilih rentang ukuran berdasarkan sampel yang sedang dipelajari. Penanda berat molekul dimuat bersama dan terpisah selama proses. Dengan mengukur jarak yang ditempuh oleh penanda dan protein yang diinginkan, seseorang dapat menentukan ukuran protein percobaan.
Berbagai jenis penanda dapat divisualisasikan dengan cara yang berbeda. Beberapa penanda molekuler tidak berlabel dan diwarnai dalam gel dengan sisa protein. Mereka tidak terlihat sampai seluruh gel diwarnai. Jenis penanda molekuler protein lainnya telah diwarnai sebelumnya dengan warna, dan setiap jenis protein memiliki warna yang berbeda. Pemisahan terlihat saat gel berjalan.
Salah satu keuntungan dari penanda berat molekul pra-pewarnaan adalah untuk noda Barat. Ini adalah teknik di mana protein ditransfer ke membran dan kemudian diwarnai dengan antibodi untuk mendeteksi protein tertentu. Memiliki spidol berwarna membantu menentukan apakah transfer protein selesai sebelum seseorang melanjutkan dengan prosedur lainnya.
Penanda berat molekul biasanya digunakan untuk menganalisis DNA pada gel. Seringkali, penanda molekuler DNA dibuat dari virus bakteri lambda. Enzim restriksi dibuat oleh bakteri untuk mencerna DNA organisme yang menyerang, dan enzim restriksi HindIII sering digunakan untuk mendegradasi DNA lambda. Ini menghasilkan serangkaian fragmen berukuran berbeda yang dapat direproduksi yang dikenal sebagai tangga DNA. Dengan membandingkan jarak yang ditempuh oleh standar pada skala logaritmik, seseorang dapat menentukan ukuran fragmen DNA yang dianalisis.
Penanda berat molekul DNA ini dapat digunakan untuk menganalisis ukuran DNA yang dihasilkan selama isolasi gen, dan dalam eksperimen rekayasa genetika. Ini juga dapat digunakan selama reaksi berantai polimerase (PCR), di mana sejumlah kecil DNA atau RNA diamplifikasi untuk menghasilkan produk dalam jumlah besar. Teknik PCR umumnya dikaitkan dengan pengujian paternitas dan ilmu forensik, tetapi juga sangat umum dalam penelitian biologi dasar dan medis. Penanda berat molekul khusus tersedia untuk produk yang lebih kecil yang dihasilkan dari beberapa jenis PCR atau molekul RNA kecil.