Що стосується вимірювання довжини фрагментів ДНК, які набагато менше клітин, мікробіологам потрібна хитрість, а найзручнішою є гель-електрофорез. Цей метод спирається на той факт, що фрагменти ДНК заряджені, і він є альтернативою більш дорогим такі методи, як рентгенівська кристалографія, яка відповідала за відкриття структури подвійної спіралі ДНК.
Як працює гель-електрофорез
Оскільки молекули ДНК заряджені, на них впливає електричний струм. Коли ви встановлюєте їх у нейтральний гель і подаєте струм через гель, молекули мігрують у бік позитивного електрода (анода). Оскільки молекули ДНК різних розмірів несуть однаковий заряд, менші рухаються швидше, тому цей процес розділяє молекули на смуги, які можна порівняти із зразками відомих розмірів.
Основна процедура електрофорезу
Гель зазвичай виготовляється з агарози, полісахариду, який при нагріванні в буферному розчині утворює напівтвердий, злегка пористий гель. На одному кінці гель утворює крихітні поглиблення, що називаються лунками, де дослідник розміщує досліджувані зразки ДНК разом із еталонними зразками відомої довжини, які називаються сходами ДНК. Довжини фрагментів сходів були попередньо визначені іншим методом, таким як рентгенівська кристалографія.
Коли гель занурюють у провідний розчин і подають напругу, фрагменти починають мігрувати через гель - спочатку менші, а ззаду більші, повільніші. Зрештою вони формуються у спектроподібні смуги відповідно до розміру.
Як тільки це відбувається, дослідник вимикає живлення, вливає гель у барвник, що зв’язує DVA, і досліджує зразки під ультрафіолетовим світлом. Використовуючи сходи як еталон, дослідник може визначити розмір кожного з фрагментів у видимій смузі. Видно лише смуги - окремі фрагменти ДНК замалі, щоб бачити.
Визначення довжин невідомих фрагментів
Швидше за все, не кожна смуга у зразку поєднується з смугою на сходах, тому, щоб визначити розміри цих невідомих фрагментів, вчені зазвичай складають графік. На осі х - відстань, пройдена кожною смугою сходів у міліметрах, тоді як на осі у - розмір кожної смуги. Коли точки з'єднані кривою, розмір будь-якої смуги може бути екстрапольований з кривої після вимірювання відстані, пройденої цією смугою в міліметрах.