Lorsqu'il s'agit de mesurer la longueur des fragments d'ADN, qui sont beaucoup plus petits que les cellules, les microbiologistes ont besoin d'une astuce, et la plus pratique est l'électrophorèse sur gel. Cette méthode repose sur le fait que les fragments d'ADN sont chargés, et c'est une alternative à plus chère méthodes, telles que la cristallographie aux rayons X, qui était responsable de la découverte de la structure en double hélice d'ADN.
Comment fonctionne l'électrophorèse sur gel
Parce que les molécules d'ADN sont chargées, elles sont affectées par un courant électrique. Lorsque vous les placez dans un gel neutre et placez un courant à travers le gel, les molécules migrent vers l'électrode positive (anode). Étant donné que les molécules d'ADN de tailles différentes portent la même charge, les plus petites se déplacent plus rapidement. Ce processus sépare donc les molécules en bandes qui peuvent être comparées à des échantillons de tailles connues.
Une procédure d'électrophorèse de base
Le gel est généralement fabriqué à partir d'agarose, un polysaccharide qui, lorsqu'il est chauffé dans une solution tampon, forme un gel semi-solide légèrement poreux. À une extrémité, le gel forme de minuscules empreintes appelées puits où le chercheur place les échantillons d'ADN à l'étude, ainsi que des échantillons de référence de longueur connue, appelés échelle d'ADN. Les longueurs des fragments d'échelle ont été prédéterminées par une autre méthode, telle que la cristallographie aux rayons X.
Lorsque le gel est immergé dans une solution conductrice et qu'une tension est appliquée, les fragments commencent à migrer à travers le gel - les plus petits en premier et les plus gros et plus lents derrière. Ils finissent par se former en bandes spectrales en fonction de leur taille.
Une fois que cela se produit, le chercheur coupe l'alimentation, infuse le gel avec un colorant liant DVA et examine les spécimens sous une lumière ultraviolette. En utilisant l'échelle comme référence, le chercheur peut déterminer la taille de chacun des fragments dans une bande visible. Seules les bandes sont visibles - les fragments d'ADN individuels sont trop petits pour être vus.
Détermination de la longueur des fragments inconnus
Il est probable que toutes les bandes d'un échantillon ne soient pas associées à une bande de l'échelle. Par conséquent, pour déterminer la taille de ces fragments inconnus, les scientifiques tracent généralement un graphique. Sur l'axe des x se trouve la distance parcourue par chaque bande de l'échelle en millimètres, tandis que sur l'axe des y se trouve la taille de chaque bande. Lorsque les points sont reliés par une courbe, la taille de n'importe quelle bande peut être extrapolée à partir de la courbe après avoir mesuré la distance parcourue par cette bande en millimètres.