Inhalt
- Wie funktioniert die Gelelektrophorese?
- Ein grundlegendes Elektrophoreseverfahren
- Bestimmen der Länge unbekannter Fragmente
Wenn es darum geht, die Länge von DNA-Fragmenten zu messen, die viel kleiner als Zellen sind, benötigen Mikrobiologen einen Trick, und der bequemste ist die Gelelektrophorese. Diese Methode beruht auf der Tatsache, dass DNA-Fragmente geladen sind, und ist eine Alternative zu teureren Methoden wie der Röntgenkristallographie, die für die Entdeckung der Doppelhelix-Struktur der DNA verantwortlich war.
Wie funktioniert die Gelelektrophorese?
Da DNA-Moleküle geladen sind, werden sie von elektrischem Strom beeinflusst. Wenn Sie sie in ein neutrales Gel legen und einen Strom durch das Gel fließen lassen, wandern die Moleküle in Richtung der positiven Elektrode (Anode). Da DNA-Moleküle unterschiedlicher Größe die gleiche Ladung tragen, wandern die kleineren Moleküle schneller. Bei diesem Vorgang werden die Moleküle in Banden aufgeteilt, die mit Proben bekannter Größe verglichen werden können.
Ein grundlegendes Elektrophoreseverfahren
Das Gel besteht normalerweise aus Agarose, einem Polysaccharid, das beim Erhitzen in einer Pufferlösung ein halbfestes, leicht poröses Gel bildet. An einem Ende bildet das Gel winzige Vertiefungen, die als Vertiefungen bezeichnet werden, in denen der Forscher die zu untersuchenden DNA-Proben zusammen mit Referenzproben bekannter Länge, die als DNA-Leiter bezeichnet werden, platziert. Die Längen der Leiterfragmente wurden durch ein anderes Verfahren, wie Röntgenkristallographie, vorbestimmt.
Wenn das Gel in eine leitende Lösung getaucht wird und Spannung angelegt wird, beginnen die Fragmente durch das Gel zu wandern - die kleineren zuerst und die größeren, langsameren hinten. Sie formen sich schließlich je nach Größe zu spektralähnlichen Bändern.
Sobald dies eintritt, schaltet der Forscher den Strom aus, infundiert das Gel mit einem DVA-bindenden Farbstoff und untersucht die Proben unter ultraviolettem Licht. Anhand der Leiter als Referenz kann der Forscher die Größe der einzelnen Fragmente in einem sichtbaren Band bestimmen. Es sind nur Banden sichtbar - einzelne DNA-Fragmente sind zu klein, um gesehen zu werden.
Bestimmen der Länge unbekannter Fragmente
Es besteht die Möglichkeit, dass sich nicht jede Bande in einer Stichprobe mit einer Bande auf der Leiter paart. Um die Größe dieser unbekannten Fragmente zu bestimmen, zeichnen Wissenschaftler normalerweise ein Diagramm. Auf der x-Achse ist die von jedem Band in der Leiter zurückgelegte Strecke in Millimetern angegeben, während auf der y-Achse die Größe jedes Bandes angegeben ist. Wenn die Punkte durch eine Kurve verbunden sind, kann die Größe eines beliebigen Bandes aus der Kurve extrapoliert werden, nachdem die von diesem Band zurückgelegte Strecke in Millimetern gemessen wurde.