Elektroforeza żelowa to metoda stosowana w laboratoriach do pomiaru i sortowania nici DNA. Jest to konieczne, ponieważ DNA w normalnych warunkach jest zbyt małe, aby można było nim manipulować, nawet przy oglądaniu za pomocą większości mikroskopów. Laboratorium elektroforezy żelowej wykorzystuje stosunkowo prostą procedurę, a ta sama podstawowa technika może być również stosowana do oddzielania poszczególnych białek.
Matryca żelowa
Aby rozpocząć procedurę elektroforezy żelowej, należy najpierw stworzyć żel. Zazwyczaj żele są wytwarzane w cienkich arkuszach przy użyciu substancji zwanej agarozą. Sproszkowaną agarozę umieszcza się w kolbie, a następnie roztwór słonej wody zwany buforem. Ta mieszanina agarozy i buforu jest podgrzewana do momentu stopienia się dwóch substancji, a następnie wlewana do formy formującej. Następnie na jednym końcu formy umieszcza się urządzenie zwane grzebieniem, zanim żel ostygnie. Gdy żel jest schłodzony, grzebień jest usuwany, pozostawiając małe szczeliny, które będą używane do przechowywania próbek DNA.
Szczególna cecha schłodzonej mieszanki agarozowej (zwanej macierzą żelową) wynika z tego, że tworzy się ją za pomocą słonej wody. Po naelektryzowaniu matryca stanie się przewodząca, umożliwiając przepływ prądu wzdłuż jej długości. Kolejną szczególną właściwością matrycy żelowej jest obecność regularnych, mikroskopijnych otworów. Otwory te umożliwią nićm DNA przemieszczanie się przez macierz żelową i ułatwią proces sortowania.
Komora do elektroforezy
Twoim kolejnym krokiem jest stworzenie komory do elektroforezy. Jest to małe prostokątne pudełko, połączone z dodatnim i ujemnym połączeniem elektrycznym na obu końcach. Komory są zazwyczaj płytkie, wystarczająco małe, aby zmieścić się na blacie i zbudowane z przezroczystych materiałów, takich jak pleksiglas.
Na dno komory do elektroforezy wlewa się słoną wodę i matrycę żelową zanurza się lekko w tym roztworze. Słona woda służy dwóm celom: wspomaganiu przepływu energii elektrycznej i utrzymywaniu wilgoci matrycy żelowej. Ponieważ DNA jest napędzane ładunkiem ujemnym, umieść matrycę tak, aby próbki znajdowały się obok ujemnego połączenia elektrycznego.
Przygotowanie DNA
Następnie przygotowuje się próbki DNA. Ponieważ DNA w roztworze jest prawie niemożliwe do zobaczenia, do każdej próbki dodaje się środek barwiący zwany buforem obciążającym. Środek ten również zagęszcza roztwór DNA, czyniąc go mniej płynnym i bardziej funkcjonalnym. Za pomocą pipety przenieś próbkę roztworu DNA do każdej naprzemiennej szczeliny w matrycy żelowej. W pustej szczelinie między każdą próbką umieść roztwór DNA, którego długość już znasz (nazywany standardem DNA) do kontroli eksperymentu i porównania.
Włącz zasilanie
Teraz włącz swoją komorę do elektroforezy. Pod wpływem ujemnej mocy twoje próbki DNA będą przepychane przez całą komorę. Małe nici DNA będą poruszać się szybciej przez macierz żelową iw krótkim czasie oddzielą się od dłuższych, wolniejszych nici. Barwnik w środku barwiącym pozwala śledzić ślady DNA. Nie będziesz w stanie zobaczyć pojedynczych nici DNA, ale nici o tej samej długości będą się zlepiać.
Ostatnie kroki
Po uporządkowaniu DNA matryca jest usuwana z komory do elektroforezy. DNA jest następnie barwione, aby ułatwić pomiar i badanie.