Гель-электрофорез - это метод, используемый в лабораториях для измерения и сортировки нитей ДНК. Это необходимо, потому что ДНК в нормальных условиях слишком мала, чтобы ею можно было манипулировать, даже если ее рассматривать с помощью большинства микроскопов. В лаборатории гель-электрофореза используется относительно простая процедура, и тот же самый базовый метод можно использовать и для разделения отдельных белков.
Гелевая матрица
Чтобы начать процедуру гель-электрофореза, сначала необходимо создать гель. Обычно гели изготавливаются в виде тонких листов с использованием вещества, называемого агарозой. Порошкообразную агарозу помещают в колбу, затем следует раствор соленой воды, называемый буфером. Эту смесь агарозы и буфера нагревают до тех пор, пока два вещества не растворятся, затем выливают в форму для формования. Затем на один конец формы помещается устройство, называемое гребнем, до того, как гель остынет. Когда гель охлаждается, гребешок удаляется, оставляя небольшие щели, которые будут использоваться для хранения образцов ДНК.
Особенность охлажденной агарозной смеси (называемой гелевой матрицей) проистекает из того факта, что она создана из соленой воды. При электризации матрица становится проводящей, позволяя электричеству течь по ее длине. Еще одно особое свойство гелевой матрицы - наличие регулярных микроскопических отверстий. Эти отверстия позволят нитям ДНК проходить через гелевую матрицу и облегчат процесс сортировки.
Камера для электрофореза
Ваш следующий шаг - создать камеру для электрофореза. Это небольшая прямоугольная коробка, в которой на обоих концах есть положительное и отрицательное электрическое соединение. Камеры обычно неглубокие, достаточно маленькие, чтобы поместиться на столешнице, и сделаны из прозрачных материалов, таких как оргстекло.
На дно камеры для электрофореза наливают водно-солевой раствор, и гелевую матрицу слегка погружают в этот раствор. Соленая вода служит двум целям: способствует прохождению электричества и поддерживает влажность гелевой матрицы. Поскольку ДНК приводится в движение отрицательным зарядом, поместите матрицу так, чтобы образцы располагались рядом с отрицательным электрическим соединением.
Подготовка ДНК
Затем готовятся образцы ДНК. Поскольку ДНК в растворе практически невозможно увидеть, красящий агент, называемый загрузочным буфером, добавляется к каждому отдельному образцу. Этот агент также сгущает раствор ДНК, делая его менее жидким и более работоспособным. Используя пипетку, перенесите образец раствора ДНК в каждую чередующуюся прорезь в гелевой матрице. В пустую ячейку между каждым образцом поместите раствор ДНК, длина которого вам уже известна (так называемый стандарт ДНК), для контроля и сравнения эксперимента.
Включите питание
Теперь включите камеру для электрофореза. Под действием отрицательной мощности ваши образцы ДНК будут вытеснены по всей длине камеры. Небольшие нити ДНК будут быстрее перемещаться через гелевую матрицу, и за короткий промежуток времени они отделяются от более длинных и медленных нитей. Краситель в красителе позволяет вам следовать по следу ДНК. Вы не сможете увидеть отдельные нити ДНК, но нити одинаковой длины будут слипаться.
Заключительные шаги
Когда ДНК отсортирована, матрица удаляется из камеры для электрофореза. Затем ДНК окрашивают, чтобы облегчить измерение и исследование.