Kun mitataan DNA-fragmenttien pituutta, jotka ovat paljon pienempiä kuin solut, mikrobiologit tarvitsevat temppua, ja sopivin niistä on geelielektroforeesi. Tämä menetelmä perustuu siihen, että DNA-fragmentit varautuvat, ja se on vaihtoehto kalliimmalle menetelmät, kuten röntgenkristallografia, joka oli vastuussa kaksoiskierre-rakenteen löytämisestä DNA: ta.
Kuinka geelielektroforeesi toimii
Koska DNA-molekyylit ovat varautuneita, sähkövirta vaikuttaa niihin. Kun asetat ne neutraaliin geeliin ja asetat virran geelin poikki, molekyylit kulkeutuvat kohti positiivista elektrodia (anodi). Koska erikokoisilla DNA-molekyyleillä on sama varaus, pienemmät kulkevat nopeammin, joten tämä prosessi erottaa molekyylit kaistoiksi, joita voidaan verrata tunnetun kokoisiin näytteisiin.
Elektroforeesin perusmenetelmä
Geeli valmistetaan yleensä agaroosista, polysakkaridista, joka puskuriliuoksessa kuumennettaessa muodostaa puolikiinteän, hieman huokoisen geelin. Toisesta päästä geeli muodostaa pieniä syvennyksiä, joita kutsutaan kaivoiksi, joissa tutkija sijoittaa tutkittavat DNA-näytteet yhdessä tunnetun pituisten vertailunäytteiden kanssa, joita kutsutaan DNA-tikkaiksi. Tikkaiden fragmenttien pituudet on ennalta määritetty toisella menetelmällä, kuten röntgenkristallografialla.
Kun geeli upotetaan johtavaan liuokseen ja siihen kohdistetaan jännitettä, fragmentit alkavat kulkeutua geelin läpi - pienemmät ensin ja suuremmat, hitaammat takana. Lopulta he muodostavat itsensä spektrin kaltaisiksi kaistoiksi koon mukaan.
Kun tämä tapahtuu, tutkija katkaisee virran, infusoi geelin DVA: ta sitovalla väriaineella ja tutkii näytteet ultraviolettivalossa. Tutkija voi käyttää tikkaita referenssinä ja määrittää kunkin fragmentin koon näkyvällä kaistalla. Vain nauhat ovat näkyvissä - yksittäiset DNA-fragmentit ovat liian pieniä näkemään.
Tuntemattomien fragmenttien pituuksien määrittäminen
Mahdollisuudet eivät ole jokainen näytteen kaista pareittain tikkailla olevan nauhan kanssa, joten tutkijat piirtävät yleensä kaavion näiden tuntemattomien fragmenttien koon määrittämiseksi. X-akselilla on etäisyys, jonka kukin tikkaiden kaista kulkee millimetreinä, kun taas y-akselilla on kunkin kaistan koko. Kun pisteet on yhdistetty käyrällä, minkä tahansa kaistan koko voidaan ekstrapoloida käyrästä sen jälkeen, kun on mitattu kyseisen kaistan kuljettu matka millimetreinä.