תוֹכֶן
- מהי אלקטרופורזה בג'ל?
- רכיבי אלקטרופורזה
- יציקת הג'ל
- כיצד אלקטרופורזה עובדת?
- טעינה וגודל קבעו את להקות ה- DNA
- יישומים ושימושים של אלקטרופורזה
אלקטרופורזה של ג'ל, המכונה לעתים קרובות גם אלקטרופורזה של DNA או פשוט אלקטרופורזה, היא טכניקה המשמשת להפרדת שברי DNA (ומולקולות טעונות אחרות) בהתאם לגודל. זה נעשה בדרך כלל באמצעות ג'ל אגרוז ומטען חשמלי על מנת להפריד שברים זה מזה.
לטכניקה זו יש כמה יישומים הכוללים בחינת DNA, אצבעות DNA, קרימינולוגיה ויישומים רפואיים שונים גם כן.
מהי אלקטרופורזה בג'ל?
אלקטרופורזה ג'ל היא טכניקה המאפשרת למדענים להפריד מולקולות טעונות בהתאם לגודל. זה כולל DNA, RNA וחלבונים.
זכור, ל- DNA ול- RNA יש מטען שלילי קל הודות למולקולות חמצן טעונות שלילית בעמוד השדרה-סוכר פוספט של המולקולה. לחלבונים יכולים להיות מגוון של מטענים בהתאם לחומצות האמיניות בתוך שרשרת הפוליפפטיד.
רכיבי אלקטרופורזה
על מנת לבצע אלקטרופורזה, ראשית צריך להכין את הג'ל. ניתן לעשות זאת כמעט בכל מעבדה; ג'לי agarose הם הנפוצים ביותר. להכנת הג'ל, אבקת אגרוז מעורבבת עם חיץ מיוחד הנקרא חיץ אלקטרופורזה. לאחר מכן מחממים תערובת זו עד להמסת האגרוזה וערבוב מלא בתמיסת החיץ.
שימו לב כי פרוטוקולי אלקטרופורזה מסוימים דורשים תוספת של אתידיום ברומיד (Et-Br). זה מכתים כל DNA המשמש באלקטרופורזה כדי לאפשר לך לראות את מיקום השברים תחת אור UV.
יציקת הג'ל
לאחר מכן מוזגים לתבנית מלבנית הנקראת מגש ליציקת ג'ל. יחד עם התבנית היוצרת את הג'ל המלבני המשמש לאלקטרופורזה, מונחת מסרק באחד מקצות הג'ל. מסרק זה הופך את הבארות בהן נטענות הדגימות שברצונך להפריד באמצעות אלקטרופורזה. תוכלו לראות תמונה כאן.
לאחר שהתקשה הג'ל, מסירים את מסרק הבאר ומכניסים את הג'ל למיכל אלקטרופורזה מיוחד. חיץ נוסף מתמלא במיכל עד ששכבה קלה של חיץ מכסה לחלוטין את ג'ל האגרוזה.
מיכל זה מייצר זרם חשמלי (שנע בין 50 ל -150 וולט) דרך תמיסת החיץ, ובתורו דרך ג'ל האגרוזה. הבארות של ג'ל האגרוזה ממוקמות בסוף השלילי של הזרם (ה- קתודה) עם הקצה השני של הג'ל בקצה החיובי של הזרם (ה- אנודה).
כיצד אלקטרופורזה עובדת?
לפני שהזרם החשמלי מועבר דרך המיכל והג'ל, הדגימות שלך נטענות לבארות. זה נעשה באמצעות מיקרופיפט. מדגם "סמן", המכונה גם סולם DNA, הוא מדגם עם גדלי DNA ידועים שיכולים לעזור לך להשוות את הדגימות שלך ולהבין את הגדלים של בדיקת הדגימה שלך.
לעתים קרובות א מעקב אחר צבע (נקרא גם צבע טעינה) מתווסף לכל דגימה על מנת לעזור לכם להעמיס את הדגימה לבארות. הצבע עוזר גם לעקוב אחר תנועת הדגימות דרך הג'ל.
אז איך בעצם הדגימות עוברות דרך הג'ל ונפרדות לפי גודל? זה קשור ל זרם חשמלי שעובר בג'ל האגרוזה יחד עם גודל / מבנה השברים וג'ל אגרוז.
טעינה וגודל קבעו את להקות ה- DNA
זכור כי בסך הכל מטען ה- DNA הוא שלילי . לכן כאשר דגימות אלה ממוקמות בבארות הקרובות לקצה השלילי של הזרם החשמלי, הדבר יגרום לדנ"א הטעינה שלילית לנוע הרחק מהקתודה (מטען שלילי) ותזוז לכיוון האנודה (מטען חיובי) בקצה ההפוך.
מלבד תנועה זו של הדגימות, אלקטרופורזה גם מפרידה בין הדגימות והשברים שבדגימות אלה לפי גודל. זה בגלל ש מולקולות קטנות יותר ושברים יכולים זוז מהר יותר ובקלות רבה יותר דרך הג'ל בזמן מולקולות גדולות יותר ושברים לנוע לאט יותר. המשמעות היא שברים קטנים יעברו לסוף הג'ל במהירות רבה יותר מאשר גדולים יותר וכתוצאה מכך, מפריד כל שבר לפי גודל.
לאחר הפעלת הג'ל כשעה (ברוב הפרוטוקולים) מכבים את המטען ומנתחים את הג'ל. תראה פס מלבני מובהק, הנקרא לעיתים קרובות להקת ה- DNA או להקת החלבון, בנקודות שונות לאורך הג'ל. כל להקה מייצגת שבר אחד שזז לאורך הג'ל.
יישומים ושימושים של אלקטרופורזה
במעבדה ישנם יישומים רבים לאלקטרופורזה. להלן כמה: