Gelelektroforese is een methode die in laboratoria wordt gebruikt om strengen DNA te meten en te sorteren. Het is nodig omdat DNA onder normale omstandigheden te klein is om te manipuleren, zelfs als het met de meeste microscopen wordt bekeken. Het gelelektroforeselab gebruikt een relatief eenvoudige procedure en dezelfde basistechniek kan ook worden gebruikt om individuele eiwitten te scheiden.
De gelmatrix
Om de gelelektroforeseprocedure te starten, moet u eerst de gel maken. Meestal worden gels gemaakt in dunne vellen met behulp van een stof die agarose wordt genoemd. Agarose in poedervorm wordt in een kolf geplaatst, gevolgd door een zoutwateroplossing die een buffer wordt genoemd. Dit mengsel van agarose en buffer wordt verwarmd totdat de twee stoffen samensmelten en vervolgens in een vormmal gegoten. Een apparaat dat een kam wordt genoemd, wordt vervolgens aan het ene uiteinde van de mal geplaatst voordat de gel afkoelt. Wanneer de gel is afgekoeld, wordt de kam verwijderd, waardoor er kleine sleuven achterblijven die worden gebruikt om DNA-monsters te bewaren.
Een bijzonder kenmerk van het afgekoelde agarosemengsel (een gelmatrix genoemd) komt voort uit het feit dat het is gemaakt met zout water. Wanneer geëlektrificeerd, zal de matrix geleidend worden, waardoor elektriciteit langs zijn lengte kan stromen. Een andere bijzondere eigenschap van de gelmatrix is de aanwezigheid van regelmatige, microscopisch kleine gaatjes. Door deze gaten kunnen DNA-strengen door de gelmatrix reizen en het sorteerproces vergemakkelijken.
De elektroforesekamer
Uw volgende stap is het maken van een elektroforesekamer. Dit is een kleine rechthoekige doos, bedraad met een positieve en negatieve elektrische aansluiting aan beide uiteinden. Kamers zijn meestal ondiep, klein genoeg om op een tafelblad te passen en gemaakt van heldere materialen zoals plexiglas.
Zoutwateroplossing wordt in de bodem van de elektroforesekamer gegoten en de gelmatrix wordt enigszins ondergedompeld in deze oplossing. Het zoute water heeft twee doelen: de stroom van elektriciteit bevorderen en de gelmatrix vochtig houden. Aangezien DNA wordt voortgestuwd door een negatieve lading, plaatst u uw matrix zo dat uw monsters zich naast uw negatieve elektrische aansluiting bevinden.
Het DNA voorbereiden
Vervolgens worden DNA-monsters bereid. Omdat DNA in oplossing bijna niet te zien is, wordt aan elk afzonderlijk monster een kleurstof, een laadbuffer genaamd, toegevoegd. Dit middel verdikt ook de DNA-oplossing, waardoor het minder vloeibaar en beter verwerkbaar wordt. Breng met behulp van een pipet een monster van de DNA-oplossing over in elke afwisselende sleuf in de gelmatrix. Plaats in de lege gleuf tussen elk monster een oplossing van DNA waarvan u de lengte al weet (de zogenaamde DNA-standaard) voor experimentcontrole en vergelijking.
Schakel de stroom in
Zet nu uw elektroforesekamer aan. Onder negatieve kracht worden uw DNA-monsters over de lengte van de kamer geduwd. Kleine DNA-strengen zullen sneller door de gelmatrix bewegen en in korte tijd zullen ze zichzelf scheiden van langere, langzamere strengen. Met de kleurstof in de kleurstof kun je het spoor van het DNA volgen. Je zult geen individuele strengen DNA kunnen zien, maar strengen van dezelfde lengte zullen samenklonteren.
Laatste stappen
Wanneer het DNA is uitgesorteerd, wordt de matrix uit de elektroforesekamer verwijderd. Het DNA wordt vervolgens gekleurd om de meting en het onderzoek te vergemakkelijken.