Hur Elektrofores Gel Separat DNA-fragment

Gelelektrofores är en teknik som används för att separera makromolekyler, såsom DNA, RNA och proteiner. Både DNA och RNA-molekyler separeras baserat på deras storlek medan proteiner separeras baserat på både storlek och laddning. Agarosgelelektrofores är tekniken som används för att separera både DNA och RNA. Från 100 bp till 25 kb DNA-fragment kan separeras genom agarosgelelektrofores. Generellt är DNA positivt laddade molekyler eftersom de har negativa laddningar i sina fosfatgrupper. Således migrerar DNA mot den positiva elektroden under gelelektrofores.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är Gel Electrophoresis
      - Definition, agarosgelelektrofores, sid
2. Hur Elektrofores Gel Separat DNA-fragment
     - Princip för separation av DNA

Nyckelord: agarosgelelektrofores, migrerad avstånd, DNA, sidor, porer, positiv elektrod, storlek

Vad är Gel Electrophoresis

Gelelektrofores är en teknik som används för att separera fragment av makromolekyler, såsom DNA, RNA och proteiner baserat på deras storlek och laddning. Både DNA och RNA har lika negativ laddning genom molekylen på grund av närvaron av negativt laddade fosfatgrupper. Således migrerar både DNA och RNA mot den positiva elektroden under ett elektriskt fält. För övrigt, agarosgelelektrofores är tekniken som används för att separera DNA och RNA baserat på deras storlek. Separationen av DNA-fragment genom gelelektrofores visas i Figur 1.

Figur 1: Separerade DNA-fragment

Den gelelektroforetiska tekniken som används för att separera proteiner är polyakrylamidgelelektrofores (PAGE). De proteiner som används i denna teknik separeras baserat på deras storlek och laddning. PAGE kan användas för att separera DNA-fragment med basparnivåskillnader också eftersom separationseffekten av PAGE är högre än den för agarosgelelektroforesen.

Hur Elektrofores Gel Separat DNA-fragment

Under agarosgelgelelektrofores blandas DNA-proverna med laddningsfärgen och laddas på brunnarna i agarosgelén. Lastbufferten innehåller spårfärgämnen som visualiserar rörelsen av DNA-provet på gelén. Därefter appliceras ett elektriskt fält på båda ändarna av gelén. DNA-provet migrerar mot den positiva elektroden. Migrationshastigheten på det elektriska fältet beror på storleken av DNA-fragmentet. DNA-molekyler med ett stort antal baspar migrerar långsamt medan molekyler med färre baspar migrerar snabbt genom gelén. Därför tillåter gelelektrofores separation av DNA-fragment baserat på deras storlek. Detta ger en serie DNA-fragment med storlekar i nedåtgående ordning. Förhållandet mellan migrationens avstånd och storleken på DNA-fragmentet visas i figur 2.

Figur 2: Förhållandet mellan avståndet migrerat och storleken på DNA-fragmentet

Agarosgelén innehåller lika stora porer genom vilka DNA-fragmenten migrerar. Därför migrerar små DNA-fragment snabbt genom porerna, men stora DNA-fragment tar lite tid att migrera genom dem. Efter att ha kört ett avsevärt avstånd visualiseras agarosgelen under UV. Eftersom agarosgelen tillsätts med DNA-färgningsämnen under UV-kallad etidiumbromid, tränger DNA-fragment med fläcken, vilket möjliggör visualisering. För bestämning av storleken av DNA-fragmentet drivs proverna tillsammans med en stege som innehåller en serie DNA-fragment med känd storlek.

Slutsats

Gelelektrofores är en teknik som används för att separera DNA, RNA eller proteinmolekyler baserat på deras storlek och laddning. Agarosgelelektrofores är den allmänt använda tekniken för separation av DNA baserat på molekylens storlek. Under migreringen av DNA-molekyler genom porerna i agarosgelen separeras de baserat på storleken.

Referens:

1. "Gelelektrofores". Khan akademin, Tillgänglig här.

Image Courtesy:

1. "DNA fragmendid etiidiumbromiidiga värvitud agaroosgeelis" Av Rainis Venta - Egent arbete (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons
2. "Gel Electrophoresis" av Mckenzielower - eget arbete (CC BY-SA 4.0) via Wikimedia Commons