Når det gjelder å måle lengden på DNA-fragmenter, som er mye mindre enn celler, trenger mikrobiologer et triks, og den mest praktiske er gelelektroforese. Denne metoden er avhengig av at DNA-fragmenter blir ladet, og det er et alternativ til dyrere metoder, som røntgenkrystallografi, som var ansvarlig for oppdagelsen av dobbel-helix-strukturen av DNA.
Hvordan gelelektroforese fungerer
Fordi DNA-molekyler er ladet, påvirkes de av en elektrisk strøm. Når du setter dem i en nøytral gel og plasserer en strøm over gelen, migrerer molekylene mot den positive elektroden (anoden). Fordi DNA-molekyler i forskjellige størrelser har samme ladning, reiser de mindre raskere, slik at denne prosessen skiller molekylene i bånd som kan sammenlignes med prøver av kjente størrelser.
En grunnleggende elektroforeseprosedyre
Gelen er vanligvis laget av agarose, et polysakkarid som ved oppvarming i en bufferløsning danner en halvfast, svakt porøs gel. I den ene enden danner gelen små fordypninger kalt brønner der forskeren plasserer DNA-prøvene under undersøkelse, sammen med referanseprøver av kjent lengde, kalt en DNA-stige. Lengden på stigefragmentene er forhåndsbestemt ved en annen metode, for eksempel røntgenkrystallografi.
Når gelen er nedsenket i en ledende løsning og spenning påføres, begynner fragmentene å vandre gjennom gelen - de mindre først og de større, langsommere bak. De former seg til slutt til spektrumlignende bånd i henhold til størrelse.
Når dette skjer, slår forskeren av strømmen, tilfører gelen et DVA-bindende fargestoff og undersøker prøvene under ultrafiolett lys. Ved å bruke stigen som referanse, kan forskeren bestemme størrelsen på hvert av fragmentene i et synlig bånd. Bare bånd er synlige - individuelle DNA-fragmenter er for små til å se.
Bestemme lengder på ukjente fragmenter
Sjansene er ikke at hvert bånd i en prøve pares sammen med et bånd på stigen, så for å bestemme størrelsen på disse ukjente fragmentene plotter forskere vanligvis en graf. På x-aksen er avstanden til hvert bånd i stigen i millimeter, mens på y-aksen er størrelsen på hvert bånd. Når punktene er forbundet med en kurve, kan størrelsen på et hvilket som helst bånd ekstrapoleres fra kurven etter å ha målt avstanden til dette båndet i millimeter.