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L'elettroforesi su gel è una tecnica che consente di analizzare il DNA a livello delle sue molecole costituenti. In questo metodo di visualizzazione del DNA, i campioni vengono posizionati su un mezzo di gel di agarosio e un campo elettrico viene applicato al gel. Questo fa sì che frammenti di DNA migrino attraverso il gel a velocità diverse in base alle loro proprietà elettrochimiche.
Bromuro di etidio
Per questa tecnica di visualizzazione, il bromuro di etidio viene miscelato con polvere di agarosio, tampone EDTA e acqua per formare la matrice di gel prima dell'elettroforesi. Di conseguenza, le molecole di bromuro di etidio si disperdono uniformemente in tutta la matrice. Dopo che i pozzetti di gel sono stati riempiti con i rispettivi campioni di DNA e coloranti di tracciamento, la tensione viene applicata per attirare lentamente i composti polari di grandi dimensioni attraverso la matrice.
Durante questo movimento, le basi delle molecole di DNA si legano temporaneamente alle particelle grazie alla carica di bromuro di etidio, trascinandole lungo. Quando l'elettroforesi su gel è completa, ogni molecola di DNA ha raccolto una quantità significativa di bromuro di etidio.
In presenza di luce ultravioletta, il bromuro di etidio presenta fluorescenza. I tecnici diffondono una luce UV appositamente calibrata sul gel mentre una macchina cattura l'immagine dei frammenti luminosi.
Blu di metilene
Se un transilluminatore UV non è disponibile o pratico, i tecnici possono rendere il DNA visibile in condizioni normali immergendo il gel di agarosio finito, con DNA elettroforizzato all'interno, in una soluzione di blu di metilene durante la notte.
Un sale di cloruro con un anione significativamente idrofobo, le molecole di blu di metilene penetrano nell'intera matrice del gel. Tuttavia, il legame idrogeno nel DNA provoca l'accumulo delle molecole di colorante. Questa maggiore densità di colorazione del DNA produce una tonalità più profonda di blu, visibile ad occhio nudo.
Tracciamento dei coloranti
Oltre alle dimensioni relative delle bande di DNA, i tecnici possono misurare le dimensioni assolute (in coppie di basi) di ciascun frammento usando sostanze chimiche chiamate coloranti di tracciamento. Visibile senza l'aggiunta di blu di metilene o bromuro di etidio, i coloranti di tracciamento come il blu di bromofenolo e lo xilene cianolo si muovono attraverso le matrici di gel aragoso durante l'elettroforesi alla stessa velocità dei frammenti di DNA costituiti rispettivamente da 300 nucleotidi e 4.000 nucleotidi. Nell'elettroforesi, frammenti di DNA più massicci viaggiano attraverso la matrice di gel a una velocità inferiore rispetto ai frammenti più piccoli. Pertanto, mentre i coloranti di tracciamento non influenzano direttamente la visibilità dei frammenti di DNA, il confronto tra la posizione di un frammento di DNA nel gel e la posizione di questi coloranti consente ai tecnici di "vedere" il numero approssimativo di nucleotidi contenuti nel frammento di DNA.