Kad je riječ o mjerenju duljine fragmenata DNA, koji su mnogo manji od stanica, mikrobiolozima je potreban trik, a najprikladniji je gel elektroforeza. Ova se metoda oslanja na činjenicu da se fragmenti DNA nabijaju, a alternativa je skupljim metode, poput rentgenske kristalografije, koja je bila odgovorna za otkrivanje strukture dvostruke zavojnice DNA.
Kako djeluje elektroforeza u gelu
Budući da su molekule DNA nabijene, na njih utječe električna struja. Kada ih postavite u neutralni gel i stavite struju preko gela, molekule migriraju prema pozitivnoj elektrodi (anodi). Budući da molekule DNA različitih veličina nose isti naboj, manje putuju brže, pa ovaj postupak molekule razdvaja u trake koje se mogu usporediti s uzorcima poznatih veličina.
Osnovni postupak elektroforeze
Gel se obično izrađuje od agaroze, polisaharida koji zagrijavanjem u puferskoj otopini tvori polučvrsti, blago porozni gel. Na jednom kraju gel tvori male udubljenja zvane jažice u koje istraživač stavlja uzorke DNA koji se proučavaju, zajedno s referentnim uzorcima poznate duljine, nazvanim DNA ljestvice. Duljine fragmenata ljestava unaprijed su određene drugom metodom, poput rentgenske kristalografije.
Kad je gel uronjen u provodnu otopinu i primijenjen napon, fragmenti počinju migrirati kroz gel - prvo oni manji, a oni veći, sporiji iza. Na kraju se oblikuju u spektre slične trake prema veličini.
Jednom kada se to dogodi, istraživač isključi napajanje, ulije gel u boju koja veže DVA i pregleda uzorke pod ultraljubičastim svjetlom. Koristeći ljestve kao referencu, istraživač može odrediti veličinu svakog od ulomaka u vidljivoj traci. Vidljive su samo trake - pojedinačni fragmenti DNA premali su da bi se vidjeli.
Određivanje duljina nepoznatih fragmenata
Šanse nisu da se svaki pojas u uzorku udruži s pojasom na ljestvama, pa da bi utvrdili veličine tih nepoznatih fragmenata, znanstvenici obično nanose grafikon. Na osi x nalazi se udaljenost milimetara koju prijeđe svaki pojas u ljestvama, dok je na osi y veličina svakog pojasa. Kad su točke povezane krivuljom, veličina bilo kojeg pojasa može se ekstrapolirati iz krivulje nakon što se u milimetrima izmjeri udaljenost koju je taj pojas prešao.