A gélelektroforézis a laboratóriumokban alkalmazott módszer a DNS-szálak mérésére és rendezésére. Erre azért van szükség, mert a DNS normál körülmények között túl kicsi a manipulációhoz, még akkor is, ha a legtöbb mikroszkóppal nézzük. A gélelektroforézis laboratórium viszonylag egyszerű eljárást alkalmaz, és ugyanaz az alapvető technika alkalmazható az egyes fehérjék szétválasztására is.
A gélmátrix
A gélelektroforézis megkezdéséhez először létre kell hoznia a gélt. A géleket általában vékony lapokban készítik az agaróz nevű anyag felhasználásával. A porított agarózt egy lombikba helyezzük, majd sós vizes oldatot, puffert nevezünk. Az agaróz és a puffer ezen keverékét addig melegítjük, amíg a két anyag össze nem olvad, majd formázó formába öntjük. Ezután egy fésűnek nevezett eszközt helyeznek a forma egyik végébe, mielőtt a gél lehűlne. Amikor a gélt lehűltük, a fésűt eltávolítjuk, így kis rések maradnak, amelyek a DNS-minták megtartására szolgálnak.
A lehűtött agarózkeverék (az úgynevezett gélmátrix) különleges jellemzője abból fakad, hogy sós vízzel állítják elő. Villamosításkor a mátrix vezetőképessé válik, lehetővé téve az elektromosság áramlását a hossza mentén. A gélmátrix másik speciális tulajdonsága a szabályos, mikroszkopikus lyukak jelenléte. Ezek a lyukak lehetővé teszik a DNS-szálak számára, hogy áthaladjanak a gélmátrixon, és megkönnyítik a rendezési folyamatot.
Az elektroforézis kamra
A következő lépés egy elektroforézis kamra létrehozása. Ez egy kis téglalap alakú doboz, amely mindkét végén pozitív és negatív elektromos csatlakozással van bekötve. A kamrák általában sekélyek, elég kicsiek ahhoz, hogy elférjenek az asztallapon, és tiszta anyagokból, például plexiből épülnek fel.
Sós vizes oldatot öntünk az elektroforézis kamra aljára, és a gélmátrixot enyhén alá merítjük. A sós víz két célt szolgál: segíti az áramlást és nedvesen tartja a gélmátrixot. Mivel a DNS-t negatív töltés hajtja, helyezze el a mátrixot úgy, hogy a mintái a negatív elektromos csatlakozás mellett helyezkedjenek el.
A DNS előkészítése
Ezután DNS-mintákat készítünk. Mivel az oldatban lévő DNS-t csak lehetetlen látni, minden egyes mintához adunk egy színezőanyagot, amelyet töltőpuffernek nevezünk. Ez a szer a DNS-oldatot is sűríti, így kevésbé folyós és működőképesebb. Pipetta segítségével vigyen át egy DNS-oldat mintát a gélmátrix minden váltakozó nyílásába. Helyezze az egyes minták közötti üres résbe olyan DNS-oldatot, amelynek hossza már ismert (az úgynevezett DNS-szabvány) a kísérlet ellenőrzéséhez és összehasonlításához.
Kapcsolja be az áramellátást
Most kapcsolja be az elektroforézis kamráját. Negatív erő hatására a DNS-mintáid a kamra hosszában kényszerülnek. A kis DNS-szálak gyorsabban mozognak a gélmátrixon keresztül, és rövid idő alatt elválasztják magukat a hosszabb, lassabb szálaktól. A színezőanyagban lévő festék lehetővé teszi a DNS nyomon követését. Nem láthatja majd az egyes DNS-szálakat, de az azonos hosszúságú szálak összecsapódnak.
Utolsó lépések
A DNS rendezése után a mátrixot eltávolítják az elektroforézis kamrából. A DNS-t ezután megfestik, hogy megkönnyítsék a mérést és a vizsgálatot.