Gelová elektroforéza je metoda používaná v laboratořích k měření a třídění řetězců DNA. Je to nutné, protože DNA je za normálních podmínek příliš malá na manipulaci, a to i při prohlížení pomocí většiny mikroskopů. Laboratoř gelové elektroforézy používá relativně přímý postup a stejnou základní techniku lze použít také k oddělení jednotlivých proteinů.
Gelová matice
Chcete-li zahájit postup gelové elektroforézy, musíte nejprve vytvořit gel. Gely se obvykle vyrábějí v tenkých vrstvách za použití látky zvané agaróza. Prášková agaróza se vloží do baňky a poté se přidá roztok slané vody zvaný pufr. Tato směs agarózy a pufru se zahřívá, dokud se tyto dvě látky nerozpustí, a poté se nalije do formovací formy. Poté se na jeden konec formy před ochlazením gelu umístí zařízení zvané hřeben. Když se gel ochladí, hřeben se odstraní a ponechají se malé štěrbiny, které se použijí k uložení vzorků DNA.
Zvláštní vlastnost ochlazené agarózové směsi (zvaná gelová matrice) vyplývá ze skutečnosti, že je vytvářena slanou vodou. Když je elektrifikována, matice se stane vodivou, což umožní elektřině proudit po její délce. Další speciální vlastností gelové matrice je přítomnost pravidelných mikroskopických otvorů. Tyto otvory umožní řetězcům DNA cestovat gelovou matricí a usnadní proces třídění.
Komora pro elektroforézu
Dalším krokem je vytvoření komory pro elektroforézu. Jedná se o malou obdélníkovou krabici, která je na obou koncích propojena kladným a záporným elektrickým připojením. Komory jsou obvykle mělké, dostatečně malé, aby se vešly na desku stolu, a jsou vyrobeny z čirých materiálů, jako je plexisklo.
Roztok slané vody se nalije na dno elektroforetické komory a gelová matrice se ponoří mírně do tohoto roztoku. Slaná voda slouží dvěma účelům: napomáhá toku elektřiny a udržuje vlhkou gelovou matrici. Protože DNA je poháněna záporným nábojem, umístěte matici tak, aby vaše vzorky byly umístěny vedle záporného elektrického spojení.
Příprava DNA
Poté se připraví vzorky DNA. Vzhledem k tomu, že DNA v roztoku je téměř nemožné vidět, je do každého jednotlivého vzorku přidáno barvivo zvané zaváděcí pufr. Toto činidlo také zahušťuje roztok DNA, takže je méně tekutý a funkční. Pomocí pipety přeneste vzorek roztoku DNA do každé střídavé štěrbiny v gelové matrici. Do prázdné štěrbiny mezi každý vzorek umístěte nějaký roztok DNA, jehož délku už znáte (nazývanou DNA standard) pro kontrolu a srovnání experimentu.
Zapněte napájení
Nyní zapněte komoru pro elektroforézu. Při záporné síle budou vaše vzorky DNA vytlačeny po celé délce komory. Malé řetězce DNA se budou rychleji pohybovat gelovou matricí a za krátkou dobu se oddělí od delších, pomalejších řetězců. Barvivo v barvivu vám umožní sledovat stopu DNA. Neuvidíte jednotlivé řetězce DNA, ale řetězce stejné délky se shlukují dohromady.
Závěrečné kroky
Když je DNA vyřešena, matrice je odstraněna z elektroforetické komory. DNA se poté obarví, aby se usnadnilo měření a vyšetření.