אלקטרופורזה ג'ל היא טכניקת מעבדה נפוצה עם יישומים מעשיים רבים כולל טביעת אצבעות DNA ורצף הגנום. התהליך כולל הפרדה DNA שברים המשתמשים בזרם חשמלי תוך מעקב אחר קצב התנועה המולקולרית דרך ג'ל סינון.
הוספת צבע מעקב כחול או כתום לדגימות DNA חסרות צבע מאפשרת לך לראות את הדגימה שלך ולקבל מידע על האופן שבו מולקולות DNA נעות במהלך אלקטרופורזה. הזיהוי מבוסס על גודל רצועות ה- DNA בג'ל לאחר נדידת מולקולות.
איך עובד ג'ל אלקטרופורזה
אלקטרופורזה ג'ל מושך שברי DNA דרך ג'ל באמצעות זרם חשמלי לבידוד וזיהוי מולקולות DNA לפי גודל ומטען חשמלי. הג'ל עשוי לעתים קרובות עם אבקת agarose - פוליסכריד המופק מ אַצָה.
אגרוזה מתווספת לתמיסת חיץ של מים ומלח, והתערובת מחוממת ומקררת ליצירת ג'ל נקבובי שישמש כמטריצת סינון במהלך הליך האלקטרופורזה. לאחר מכן מניחים את הג'ל ביחידת אלקטרופורזה ומכוסים בתמיסת חיץ שמוליכה חַשְׁמַל.
פתרונות המכילים דנ"א וצבעי טעינה מועברים פיפטה לבארות קטנות בג'ל שיש להכין במהלך הכנת הג'ל. צבעיםעוזר לךלראות בבירור את המדגם שאתה מוסיף לבארות הג'ל הממוקמות ליד האלקטרודה השלילית של יחידת האלקטרופורזה.
אלקטרודה חיובית ממוקמת בקצה הנגדי. תקן ידוע של שברי DNA ממוקם בבאר הראשונה שתיצור סולם של להקות DNA למטרות השוואה וזיהוי.
עמוד השדרה של הפוספט של מולקולות ה- DNA מקנה ל- DNA מטען שלילי. ניגודים מושכים כך, וכתוצאה מכך, מולקולות DNA נמשכות לאלקטרודה החיובית ומתחילות לנוע, או "נודדות", כאשר זרם חשמלי מופעל.
שברי DNA בגודל קטן יותר נעים מהר יותר משברים גדולים יותר מכיוון שהם נתקלים בפחות עמידות בזמן שהם נודדים דרך המטריצה הנקבובית של הג'ל. שברי DNA בגודל דומה יוצרים רצועות DNA בג'ל.
מטען צבע מטרה וחשיבותם
ה- DNA חסר צבע, אז מוסיף מעקב אחר צבעים לדוגמא עוזרת לך לקבוע את קצב התנועה של מולקולות חלבון בגודל שונה בג'ל בזמן אלקטרופורזה. דוגמאות להעמסת צבעים הנעים עם דגימת ה- DNA כוללים ברומופנולכָּחוֹל ו קסילן ציאנול.
הצבע שנבחר לא אמור להיות תגובתי או לשנות את ה- DNA. ברומופנול כחול הוא צבע המשמש למעקב אחר גדילי DNA קטנים יותר בגודל המכיל כ -400 זוגות בסיס, בעוד שציאנול של קסילן עדיף על גדילי DNA גדולים יותר עם עד 8,000 זוגות בסיס. הצבע שנבחר לא אמור להיות תגובתי או לשנות את ה- DNA.
תפקידו של גליצרול באלקטרופורזה של ג'ל אגרוזה
בעת הכנת דגימת ה- DNA שלך ל- אלקטרופורזה, תצטרך להוסיף גליצרול ומים יחד עם צבעי העמסה. גליצרול הוא חומר סירופי כבד הנותן צפיפות רבה יותר לדגימת ה- DNA לפני שהוא מוחדר לבארות בקצה אחד של יריעת הג'ל.
ללא גליצרול, דגימת ה- DNA תתפזר במקום לשקוע וליצור שכבה בבאר כמו שהיא אמורה לעשות כדי ליצור סולם של DNA.
מעקב אחר צבעי ב- SDS PAGE
נתרן דודציל גופרתי פוליאקרילאמיד ג'ל אלקטרופורזה (SDS PAGE) היא טכניקה המתאימה להפרדת חלבונים וחומצות אמינו, שהן קטנות ומורכבות יותר ממולקולות DNA לינאריות. Polyacrylamide (SDS PAGE ג'ל) משמש במקום ג'ל agarose עבור אלקטרופורזה.
כחול ברומופנול (BPB) מתווסף למאגר המדגם כ- צבע מעקב שנע באותו כיוון של הפרדת חלבונים ותוחם את הקצה המוביל שלהם.
תפקיד הצביעה המחייבת DNA
צבע מחייב DNA כגון בצבע כתום ניתן להוסיף אתידיום ברומיד לג'ל או למאגר האלקטרופורזה. כפי שהשם מרמז, הצבע מתחבר למולקולת ה- DNA.
יש לנקוט בזהירות רבה בעת הטיפול בצבע המוטגני הזה מכיוון שהוא יכול להיקשר ל- DNA בתאי העור. שלא כמו צבעי מעקב, אתידיום ברומיד פלואורסצנטי בהיר מתחת אור UV, הופכת את רצועות ה- DNA לגלויות.