Kaj je DNK elektroforeza?

Elektroforeza DNK je metoda, ki se uporablja za razvrščanje molekul DNK po dolžini. Kosi DNK so suspendirani v pladnju z gelom in izpostavljeni električnemu polju, ki povzroči, da se selijo proti enemu koncu pladnja. DNK se loči v pasove, pri čemer razdalja od elektrode ustreza dolžini verige. Tehnika igra vlogo pri identifikaciji genov za diagnosticiranje bolezni in za druge oblike genetskih raziskav.

DNK, ki jo je treba preučevati, je razdeljena na posamezne verige z uporabo restrikcijskih encimov, ki prerežejo DNK na določenih, znanih mestih. DNK se zmeša z barvilom ali radioizotopom, ki bo omogočil identifikacijo njene lokacije v gelu. Posamezne verige se nato ločijo drug od drugega z elektroforezo DNK. Postopek se začne z injiciranjem ločenega genskega materiala v vdolbinice, ki so izrezane na koncu plošče gela.

Nato se na ploščo gela nanese električno polje. DNK ima negativen električni naboj in jo privlači pozitivna elektroda. Gel se upira DNK, ko se premika; manjši koščki se lažje premikajo skozi pore v gelu in tako potujejo dlje. Glede na znano pripravo gela in električno uporabo je mogoče dolžino segmenta zelo natančno določiti z razdaljo, ki jo prepotuje. Nato ga lahko s skalpelom izrežemo iz gela.

Če so drobci, ki jih je treba ločiti, zelo kratki, se uporabi poliakrilamidni gel. Za daljše segmente se uporablja agarozni gel. Agaroza je narejena iz morskih alg, medtem ko je poliakrilamid sintetični polimer. Agarozni geli so veliko manj gosti kot poliakrilamidni geli in omogočajo premikanje večjih molekul. Za zelo dolge segmente DNK je treba uporabiti nedavno razvito metodo, imenovano gel elektroforeza v impulznem polju. Ta proces uporablja električno polje, ki se nenehno subtilno spreminja v smeri, da ohranja zelo dolge pramene pravilno usmerjene, ko se premikajo skozi agarozo.

Gel elektroforezo lahko uporabimo za identifikacijo prisotnosti verig DNK znane dolžine. Tako se lahko uporablja za ugotavljanje obstoja določenih lastnosti ali genetskih bolezni pri določenem posamezniku. Elektroforeza DNK se lahko uporablja tudi za izolacijo verig DNK za rekombinacijo kot del projekta genskega inženiringa. Uporablja se lahko tudi za ustvarjanje genetskega profila posameznika za namene identifikacije, na primer pri testih očetovstva ali kazenski forenziki.

Elektroforeza DNK je bila prvič izvedena v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja. Gel elektroforeza je bila uporabljena za ločevanje beljakovin že dolgo pred uporabo na genskem materialu. Proces se razvija že od tridesetih let prejšnjega stoletja, predhodne raziskave pa segajo v 1970. Švedski biokemik Arne Tiselius je včasih zaslužen za njegov izum.