كيفية حساب طول أجزاء الحمض النووي

عندما يتعلق الأمر بقياس طول شظايا الحمض النووي ، وهي أصغر بكثير من الخلايا ، يحتاج علماء الأحياء المجهرية إلى خدعة ، والأكثر ملاءمة هو الرحلان الكهربائي للهلام. تعتمد هذه الطريقة على حقيقة أن شظايا الحمض النووي مشحونة ، وهي بديل للأعلى تكلفة طرق ، مثل علم البلورات بالأشعة السينية ، والتي كانت مسؤولة عن اكتشاف بنية الحلزون المزدوج من الحمض النووي.

نظرًا لأن جزيئات الحمض النووي مشحونة ، فإنها تتأثر بتيار كهربائي. عندما تضعهم في هلام محايد وتضع تيارًا عبر الهلام ، تهاجر الجزيئات نحو القطب الموجب (الأنود). نظرًا لأن جزيئات الحمض النووي ذات الأحجام المختلفة تحمل نفس الشحنة ، فإن الجزيئات الأصغر تنتقل بشكل أسرع ، لذلك تفصل هذه العملية الجزيئات إلى نطاقات يمكن مقارنتها بعينات ذات أحجام معروفة.

يصنع الجل عادة من الاغاروز ، وهو عديد السكاريد الذي عند تسخينه في محلول عازل يشكل هلام شبه صلب ومسامي قليلاً. في أحد طرفيه ، يشكل الهلام فجوات صغيرة تسمى الآبار حيث يضع الباحث عينات الحمض النووي قيد الدراسة ، جنبًا إلى جنب مع عينات مرجعية ذات طول معروف ، تسمى سلم DNA. تم تحديد أطوال أجزاء السلم مسبقًا بطريقة أخرى ، مثل تصوير البلورات بالأشعة السينية.

عندما ينغمس الجل في محلول موصل ويتم تطبيق الجهد ، تبدأ الشظايا بالانتقال عبر الهلام - الأصغر منها أولاً والأكبر والأبطأ خلفها. في النهاية يشكلون أنفسهم في نطاقات شبيهة بالطيف وفقًا للحجم.

بمجرد حدوث ذلك ، يقوم الباحث بإيقاف الطاقة ، ويغمر الجل بصبغة ربط DVA ويفحص العينات تحت الضوء فوق البنفسجي. باستخدام السلم كمرجع ، يمكن للباحث تحديد حجم كل جزء في شريط مرئي. العصابات فقط هي المرئية - شظايا الحمض النووي الفردية صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها.

لا توجد احتمالات أن كل شريط في عينة أزواج مع شريط على السلم ، لذلك لتحديد أحجام هذه الأجزاء غير المعروفة ، يقوم العلماء عادةً برسم رسم بياني. على المحور السيني ، المسافة التي يقطعها كل نطاق في السلم بالمليمترات ، بينما على المحور الصادي حجم كل نطاق. عندما يتم توصيل النقاط بواسطة منحنى ، يمكن استقراء حجم أي نطاق من المنحنى بعد قياس المسافة التي يقطعها هذا النطاق بالمليمترات.