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Die Gelelektrophorese ist eine Methode, die in Laboratorien zum Messen und Sortieren von DNA-Strängen verwendet wird. Dies ist notwendig, da die DNA unter normalen Bedingungen zu klein ist, um manipuliert zu werden, selbst wenn sie mit den meisten Mikroskopen betrachtet wird. Das Gelelektrophoreselabor verwendet ein relativ einfaches Verfahren, und dieselbe grundlegende Technik kann auch zum Trennen einzelner Proteine verwendet werden.
Die Gel Matrix
Um mit der Gelelektrophorese zu beginnen, müssen Sie zuerst das Gel erstellen. Typischerweise werden Gele in dünnen Schichten unter Verwendung einer Substanz namens Agarose hergestellt. Pulverförmige Agarose wird in einen Kolben gegeben, gefolgt von einer Salzwasserlösung, die als Puffer bezeichnet wird. Diese Mischung aus Agarose und Puffer wird erhitzt, bis die beiden Substanzen zusammenschmelzen, und dann in eine Form gegossen. Eine Vorrichtung, die als Kamm bezeichnet wird, wird dann an einem Ende der Form platziert, bevor das Gel abkühlt. Wenn das Gel abgekühlt ist, wird der Kamm entfernt und es verbleiben kleine Schlitze, in denen die DNA-Proben aufbewahrt werden.
Ein besonderes Merkmal der abgekühlten Agarosemischung (Gelmatrix) ist die Tatsache, dass sie mit Salzwasser hergestellt wird. Wenn die Matrix unter Strom steht, wird sie leitend und lässt den Strom entlang ihrer Länge fließen. Eine weitere besondere Eigenschaft der Gelmatrix ist das Vorhandensein von regelmäßigen mikroskopischen Löchern. Diese Löcher lassen DNA-Stränge durch die Gelmatrix wandern und erleichtern den Sortierprozess.
Die Elektrophoresekammer
Im nächsten Schritt erstellen Sie eine Elektrophoresekammer. Dies ist eine kleine rechteckige Dose, die an beiden Enden mit einer positiven und einer negativen elektrischen Verbindung verdrahtet ist. Die Kammern sind normalerweise flach, klein genug, um auf eine Tischplatte zu passen, und bestehen aus klaren Materialien wie Plexiglas.
Salzwasserlösung wird in den Boden der Elektrophoresekammer gegossen und die Gelmatrix wird leicht in diese Lösung eingetaucht. Das Salzwasser dient zwei Zwecken: Unterstützung des Stromflusses und Feuchtigkeitspflege der Gelmatrix. Da DNA durch eine negative Ladung angetrieben wird, platzieren Sie Ihre Matrix so, dass sich Ihre Proben neben Ihrem negativen elektrischen Anschluss befinden.
DNA vorbereiten
Dann werden DNA-Proben hergestellt. Da in Lösung befindliche DNA so gut wie nicht zu sehen ist, wird jeder einzelnen Probe ein als Beladungspuffer bezeichneter Farbstoff zugesetzt. Dieses Mittel verdickt auch die DNA-Lösung, wodurch sie weniger flüssig und besser verarbeitbar ist. Übertragen Sie mit einer Pipette eine Probe der DNA-Lösung in jeden abwechselnden Schlitz in der Gelmatrix. Geben Sie in den leeren Schlitz zwischen den einzelnen Proben eine DNA-Lösung, deren Länge Sie bereits kennen (DNA-Standard genannt), zur Kontrolle und zum Vergleich der Experimente.
Schalte den Strom an
Schalten Sie jetzt Ihre Elektrophoresekammer ein. Bei negativer Spannung werden Ihre DNA-Proben über die gesamte Länge der Kammer gedrückt. Kleine DNA-Stränge bewegen sich schneller durch die Gelmatrix und lösen sich in kurzer Zeit von längeren, langsameren Strängen. Mit dem Farbstoff im Farbstoff können Sie der Spur der DNA folgen. Sie werden keine einzelnen DNA-Stränge sehen können, aber gleich lange Stränge klumpen zusammen.
Letzte Schritte
Wenn die DNA aussortiert ist, wird die Matrix aus der Elektrophoresekammer entfernt. Die DNA wird dann gefärbt, um eine einfachere Messung und Untersuchung zu ermöglichen.