Als het gaat om het meten van de lengte van DNA-fragmenten, die veel kleiner zijn dan cellen, hebben microbiologen een truc nodig, en de handigste is gelelektroforese. Deze methode is gebaseerd op het feit dat DNA-fragmenten worden opgeladen en is een alternatief voor duurdere methoden, zoals röntgenkristallografie, die verantwoordelijk was voor de ontdekking van de dubbele helixstructuur van DNA.
Hoe gelelektroforese werkt
Omdat DNA-moleculen geladen zijn, worden ze beïnvloed door een elektrische stroom. Wanneer u ze in een neutrale gel plaatst en een stroom over de gel plaatst, migreren de moleculen naar de positieve elektrode (anode). Omdat DNA-moleculen van verschillende groottes dezelfde lading dragen, reizen de kleinere sneller, dus dit proces scheidt de moleculen in banden die kunnen worden vergeleken met monsters van bekende groottes.
Een basisprocedure voor elektroforese
De gel is meestal gemaakt van agarose, een polysacharide die bij verhitting in een bufferoplossing een halfvaste, enigszins poreuze gel vormt. Aan het ene uiteinde vormt de gel minuscule inkepingen die putjes worden genoemd, waar de onderzoeker de DNA-monsters die worden bestudeerd plaatst, samen met referentiemonsters van bekende lengte, een DNA-ladder genaamd. De lengte van de ladderfragmenten is vooraf bepaald door een andere methode, zoals röntgenkristallografie.
Wanneer de gel wordt ondergedompeld in een geleidende oplossing en er spanning op wordt gezet, beginnen de fragmenten door de gel te migreren - de kleinere eerst en de grotere, langzamere erachter. Ze vormen zichzelf uiteindelijk in spectrumachtige banden op basis van grootte.
Zodra dit gebeurt, schakelt de onderzoeker de stroom uit, infuseert de gel met een DVA-bindende kleurstof en onderzoekt de monsters onder ultraviolet licht. Met behulp van de ladder als referentie kan de onderzoeker de grootte van elk van de fragmenten in een zichtbare band bepalen. Alleen banden zijn zichtbaar - individuele DNA-fragmenten zijn te klein om te zien.
Lengtes van onbekende fragmenten bepalen
De kans is groot dat niet elke band in een monster paren met een band op de ladder, dus om de grootte van deze onbekende fragmenten te bepalen, plotten wetenschappers meestal een grafiek. Op de x-as staat de afstand die elke band in de ladder aflegt in millimeters, terwijl op de y-as de grootte van elke band staat. Wanneer de punten zijn verbonden door een curve, kan de grootte van elke band worden geëxtrapoleerd uit de curve na het meten van de door die band afgelegde afstand in millimeters.
