L'elettroforesi su gel è un metodo utilizzato nei laboratori per misurare e ordinare i filamenti di DNA. È necessario perché il DNA in condizioni normali è troppo piccolo per essere manipolato, anche se osservato con la maggior parte dei microscopi. Il laboratorio di elettroforesi su gel utilizza una procedura relativamente semplice e la stessa tecnica di base può essere utilizzata anche per separare singole proteine.
La matrice gel
Per iniziare la procedura di elettroforesi su gel, devi prima creare il gel. In genere, i gel sono realizzati in fogli sottili utilizzando una sostanza chiamata agarosio. L'agarosio in polvere viene posto in un pallone, seguito da una soluzione di acqua salata chiamata tampone. Questa miscela di agarosio e tampone viene riscaldata fino a quando le due sostanze si fondono, quindi versata in uno stampo di formatura. Un dispositivo chiamato pettine viene quindi posizionato a un'estremità dello stampo prima che il gel si raffreddi. Quando il gel si è raffreddato, il pettine viene rimosso, lasciando piccole fessure che verranno utilizzate per contenere i campioni di DNA.
Una caratteristica speciale della miscela di agarosio raffreddata (detta matrice di gel) deriva dal fatto che viene creata con acqua salata. Una volta elettrificata, la matrice diventerà conduttiva, consentendo all'elettricità di fluire lungo la sua lunghezza. Un'altra proprietà speciale della matrice gel è la presenza di fori microscopici regolari. Questi fori consentiranno ai filamenti di DNA di viaggiare attraverso la matrice di gel e faciliteranno il processo di smistamento.
La camera di elettroforesi
Il prossimo passo è creare una camera per elettroforesi. Questa è una piccola scatola rettangolare, cablata con una connessione elettrica positiva e negativa alle due estremità. Le camere sono in genere poco profonde, abbastanza piccole da stare su un tavolo e costruite con materiali trasparenti come il plexiglas.
La soluzione di acqua salata viene versata sul fondo della camera di elettroforesi e la matrice di gel viene leggermente immersa in questa soluzione. L'acqua salata ha due scopi: favorire il flusso di elettricità e mantenere umida la matrice di gel. Poiché il DNA è spinto da una carica negativa, posiziona la tua matrice in modo che i tuoi campioni si trovino vicino alla tua connessione elettrica negativa.
Preparare il DNA
Vengono quindi preparati campioni di DNA. Poiché il DNA in soluzione è quasi impossibile da vedere, a ogni singolo campione viene aggiunto un agente colorante chiamato tampone di caricamento. Questo agente ispessisce anche la soluzione di DNA, rendendola meno liquida e più praticabile. Utilizzando una pipetta, trasferire un campione di soluzione di DNA in ogni fessura alternata nella matrice di gel. Nello slot vuoto tra ogni campione, posiziona una soluzione di DNA di cui conosci già la lunghezza (chiamata standard del DNA) per il controllo e il confronto dell'esperimento.
Accendi la corrente
Ora accendi la tua camera di elettroforesi. Sotto potenza negativa, i tuoi campioni di DNA saranno forzati per tutta la lunghezza della camera. Piccoli filamenti di DNA si muoveranno più rapidamente attraverso la matrice di gel e in breve tempo si separeranno da filamenti più lunghi e lenti. La tintura nell'agente colorante ti consente di seguire la traccia del DNA. Non sarai in grado di vedere i singoli filamenti di DNA, ma i filamenti della stessa lunghezza si aggregheranno insieme.
Passaggi finali
Quando il DNA viene separato, la matrice viene rimossa dalla camera di elettroforesi. Il DNA viene quindi colorato per consentire una misurazione e un esame più semplici.