När det gäller att mäta längden på DNA-fragment, som är mycket mindre än celler, behöver mikrobiologer ett trick, och det mest praktiska är gelelektrofores. Denna metod bygger på att DNA-fragment laddas, och det är ett alternativ till dyrare metoder, såsom röntgenkristallografi, som var ansvarig för upptäckten av dubbelhelixstrukturen av DNA.
Hur gelelektrofores fungerar
Eftersom DNA-molekyler laddas påverkas de av en elektrisk ström. När du placerar dem i en neutral gel och placerar en ström över gelén, migrerar molekylerna mot den positiva elektroden (anoden). Eftersom DNA-molekyler i olika storlekar bär samma laddning, reser de mindre snabbare, så denna process separerar molekylerna i band som kan jämföras med prover av kända storlekar.
En grundläggande elektroforesprocedur
Gelén är vanligtvis tillverkad av agaros, en polysackarid som vid upphettning i en buffertlösning bildar en halvfast, svagt porös gel. I ena änden bildar gelén små fördjupningar som kallas brunnar där forskaren placerar DNA-proverna under undersökning tillsammans med referensprover av känd längd, så kallade DNA-stege. Stegfragmentens längder har förutbestämts med en annan metod, såsom röntgenkristallografi.
När gelén är nedsänkt i en ledande lösning och spänning appliceras börjar fragmenten vandra genom gelén - de mindre först och de större, långsammare bakom. Så småningom bildar de sig i spektrumliknande band beroende på storlek.
När detta inträffar stänger forskaren av strömmen, infunderar gelén med ett DVA-bindande färgämne och undersöker proverna under ultraviolett ljus. Med hjälp av stegen som referens kan forskaren bestämma storleken på vart och ett av fragmenten i ett synligt band. Endast band är synliga - enskilda DNA-fragment är för små för att se.
Bestämma längden på okända fragment
Chansen är inte att varje band i ett prov parar sig med ett band på stegen, så för att bestämma storleken på dessa okända fragment plottar forskare vanligtvis en graf. På x-axeln är avståndet som varje band har rest i stegen i millimeter, medan y-axeln är storleken på varje band. När punkterna är förbundna med en kurva kan storleken på vilket band som helst extrapoleras från kurvan efter att ha mätt det avstånd som bandet har rest i millimeter.