Når det kommer til måling af længden af DNA-fragmenter, som er meget mindre end celler, har mikrobiologer brug for et trick, og den mest bekvemme er gelelektroforese. Denne metode er afhængig af, at DNA-fragmenter oplades, og det er et alternativ til dyrere metoder, såsom røntgenkrystallografi, som var ansvarlig for opdagelsen af dobbelt-helix-strukturen af DNA.
Hvordan gelelektroforese fungerer
Fordi DNA-molekyler er ladet, påvirkes de af en elektrisk strøm. Når du indstiller dem i en neutral gel og placerer en strøm på tværs af gelen, migrerer molekylerne mod den positive elektrode (anode). Fordi DNA-molekyler i forskellige størrelser bærer den samme ladning, rejser de mindre hurtigere, så denne proces adskiller molekylerne i bånd, der kan sammenlignes med prøver af kendte størrelser.
En grundlæggende elektroforeseprocedure
Gelen er normalt lavet af agarose, et polysaccharid, der ved opvarmning i en bufferopløsning danner en halvfast, let porøs gel. I den ene ende danner gelen små fordybninger kaldet brønde, hvor forskeren placerer DNA-prøverne under undersøgelse sammen med referenceprøver af kendt længde, kaldet en DNA-stige. Stigefragmenternes længder er forudbestemt ved en anden metode, såsom røntgenkrystallografi.
Når gelen nedsænkes i en ledende opløsning, og spændingen påføres, begynder fragmenterne at vandre gennem gelen - de mindre først og de større, langsommere bagved. De til sidst danner sig selv i spektrumlignende bånd alt efter størrelse.
Når dette sker, slukker forskeren strømmen, infunder gelen med et DVA-bindende farvestof og undersøger prøverne under ultraviolet lys. Ved hjælp af stigen som reference kan forskeren bestemme størrelsen på hver af fragmenterne i et synligt bånd. Kun bånd er synlige - individuelle DNA-fragmenter er for små til at se.
Bestemmelse af længder af ukendte fragmenter
Chancerne er ikke, at hvert bånd i en prøve parrer sig med et bånd på stigen, så for at bestemme størrelsen på disse ukendte fragmenter tegner forskere normalt en graf. På x-aksen er afstanden for hvert bånd i stigen i millimeter, mens y-aksen er størrelsen på hvert bånd. Når punkterne er forbundet med en kurve, kan størrelsen af et hvilket som helst bånd ekstrapoleres fra kurven efter måling af afstanden med dette bånd i millimeter.