Kakšne so uporabe za elektroforezo DNK?

Elektroforeza DNK je postopek izolacije fragmenta DNK, ki temelji na privlačnosti tega fragmenta na električni pol. Ta postopek se uporablja za ločevanje fragmentov DNK glede na njihove velikosti s polarno privlačnostjo preko električnega gradienta. Nukleinske kisline tvorijo prečke dvojne vijačnice DNK, katere hrbtenico sestavljajo deoksiribozni sladkorji in fosfati, kar ji daje negativen naboj. Znanstveniki lahko izkoristijo dejstvo, da ta negativni naboj privlači pozitivno elektrodo skozi električno polje.

Postopek elektroforeze DNK se izvaja tako, da DNK poteka po gelnem substratu skozi elektrolitski pufer ali substrat, kot je slana voda. Agarozni gel, ki je bil namočen v slano vodo, lahko prenese električni gradient, ki se neprekinjeno prenaša skozi njega. Z izdelavo številnih kopij DNK, običajno s postopkom, imenovanim polimerazna verižna reakcija (PCR), je dani gen mogoče eksponentno kopirati iz enega samega pojava. Geni se fizično manifestirajo v segmentih DNK.

Agaroza je porozen substrat, ki omogoča prehod majhnih molekul skozi njega. DNK privlači pozitiven naboj, zato segmenti DNK različnih velikosti migrirajo skozi elektrolitski agarozni gel znotraj električnega polja slane vode. Veliki segmenti migrirajo skozi substrat gela počasneje kot majhni koščki, zato so fragmenti DNK ločeni po velikosti. Z izvajanjem velikega števila enako velikih fragmentov DNK na agaroznem gelu vzorec tvori debel pas.

Elektroforeza DNK zahteva uporabo elektrolitskega substrata, električnega polja in etidijevega bromida, ki je zelo nevarna kemikalija. Etidijev bromid se vstavi med nukleinske kisline na dvojni vijačnici DNK in sveti pod ultravijolično (UV) svetlobo. Za vizualizacijo traku DNK na agaroznem gelu lahko gel namočimo v etidijev bromid in fotografiramo pod UV svetlobo. Prikazani bodo pasovi, ki jih tvorijo različne velikosti fragmentov DNK, in eksperimentator lahko ugotovi, ali je prisoten gen, ki ga zanima, ali fragment DNK.

Od najmanjših organizmov, kot so bakterije, do največjih organizmov, kot so kiti, se vrste razmnožujejo s kopiranjem DNK. Koda za ustvarjanje beljakovin, potrebnih za življenje, je zapisana v genetskih navodilih, ki jih zagotavljajo verige DNK. Analiza DNK se uporablja v številnih znanstvenih študijah, vključno s kriminalnimi preiskavami, genetskimi študijami na živalskih modelih, bakterijsko rekombinacijo in klasifikacijo peptidov. DNK označuje kodo za transkripcijo beljakovin, zato je elektroforeza DNK uporabna v vsaki situaciji, ko bi znanstvenik ali eksperimentator imel razlog za repliciranje, ločevanje ali pregledovanje genov na verigah DNK.