בכל מה שקשור למדידת אורך שברי ה- DNA, שהם קטנים בהרבה מהתאים, מיקרוביולוגים זקוקים לטריק, והנוח ביותר הוא אלקטרופורזה ג'ל. שיטה זו מסתמכת על העובדה ששברי DNA נטענים, והיא מהווה אלטרנטיבה ליקרה יותר שיטות, כמו קריסטלוגרפיה רנטגן, שהייתה אחראית לגילוי מבנה הסליל הכפול של DNA.
כיצד עובד ג'ל אלקטרופורזה
מכיוון שמולקולות DNA נטענות, הן מושפעות מזרם חשמלי. כשמכניסים אותם לג'ל ניטרלי ומניחים זרם על פני הג'ל, המולקולות נודדות לעבר האלקטרודה החיובית (האנודה). מכיוון שמולקולות DNA בגדלים שונים נושאות את אותו מטען, הקטנות יותר עוברות מהר יותר, ולכן תהליך זה מפריד את המולקולות ללהקות שניתן להשוות לדגימות בגדלים ידועים.
נוהל אלקטרופורזה בסיסי
הג'ל עשוי בדרך כלל מ- agarose, פוליסכריד שכאשר מחממים אותו בתמיסת חיץ יוצר ג'ל חצי מוצק, מעט נקבובי. בקצה אחד, הג'ל יוצר כינויים זעירים הנקראים בארות שם החוקר מציב את דגימות ה- DNA הנחקרות, יחד עם דגימות ייחוס באורך ידוע, הנקראות סולם DNA. אורכי שברי הסולם נקבעו מראש על ידי שיטה אחרת, כמו קריסטלוגרפיה רנטגן.
כאשר הג'ל טובל בתמיסה מוליכה ומופעל מתח, השברים מתחילים לנדוד דרך הג'ל - הקטנים יותר הראשונים והגדולים והאטים מאחור. בסופו של דבר הם יוצרים את עצמם ללהקות דומות לספקטרום בהתאם לגודל.
ברגע שזה קורה, החוקר מכבה את הכוח, מחדיר את הג'ל בצבע מחייב DVA ובודק את הדגימות באור אולטרה סגול. באמצעות הסולם כהפניה, יכול החוקר לקבוע את גודל כל אחד מהשברים ברצועה הנראית לעין. רק להקות נראות - קטעי DNA בודדים קטנים מכדי לראותם.
קביעת אורכים של שברים לא ידועים
רוב הסיכויים הם שלא כל הלהקה במדגם מתמזגת עם רצועה בסולם, ולכן כדי לקבוע את גודל השברים הלא ידועים הללו, מדענים בדרך כלל מתווים גרף. על ציר ה- x נמצא המרחק שעוברת כל פס בסולם במילימטרים, ואילו על ציר ה- y הוא גודל כל פס. כאשר הנקודות מחוברות באמצעות עקומה, ניתן לאקזר את גודל הלהקה מהעקומה לאחר מדידת המרחק שעברה אותה רצועה במילימטרים.