Come l'elettroforesi su gel separa i frammenti di DNA
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L'elettroforesi su gel è una tecnica utilizzata per separare macromolecole quali DNA, RNA e proteine. Sia le molecole di DNA che quelle di RNA sono separate in base alle loro dimensioni, mentre le proteine sono separate in base a dimensioni e carica. L'elettroforesi su gel di agarosio è la tecnica utilizzata per separare sia il DNA che l'RNA. Da 100 bp a 25 kb di frammenti di DNA possono essere separati mediante elettroforesi su gel di agarosio. Generalmente, il DNA è molecole caricate positivamente poiché possiedono cariche negative nei loro gruppi fosfato. Pertanto, il DNA migra verso l'elettrodo positivo durante l'elettroforesi su gel.
Aree chiave coperte
1. Cos'è l'elettroforesi su gel
- Definizione, elettroforesi su gel di agarosio, PAGINA
2. Come l'elettroforesi su gel separa i frammenti di DNA
- Principio di separazione del DNA
Termini chiave: elettroforesi su gel di agarosio, distanza migrata, DNA, pagina, pori, elettrodo positivo, dimensioni
Cos'è l'elettroforesi su gel
L'elettroforesi su gel è una tecnica utilizzata per separare frammenti di macromolecole quali DNA, RNA e proteine in base alla loro dimensione e carica. Sia il DNA che l'RNA possiedono una carica negativa uguale in tutta la molecola a causa della presenza di gruppi fosfato carichi negativamente. Quindi, sia il DNA che l'RNA migrano verso l'elettrodo positivo sotto un campo elettrico. Inoltre, elettroforesi su gel di agarosio è la tecnica utilizzata per separare il DNA e l'RNA in base alla loro dimensione. La separazione dei frammenti di DNA mediante elettroforesi su gel è mostrata in Figura 1.
Figura 1: frammenti di DNA separati
La tecnica elettroforetica su gel utilizzata per separare le proteine è elettroforesi su gel di poliacrilammide (PAGINA). Le proteine utilizzate in questa tecnica sono separate in base alla loro dimensione e carica. La PAGINA può essere utilizzata per separare i frammenti di DNA con differenze a livello di coppia di basi poiché il potere di separazione di PAGE è superiore a quello dell'elettroforesi su gel di agarosio.
Come l'elettroforesi su gel separa i frammenti di DNA
Durante l'elettroforesi su gel di agarosio, i campioni di DNA vengono miscelati con il colorante di caricamento e caricati sui pozzetti del gel di agarosio. Il tampone di caricamento contiene coloranti di tracciamento che visualizzano il movimento del campione di DNA sul gel. Quindi, un campo elettrico viene applicato ad entrambe le estremità del gel. Il campione di DNA migra verso l'elettrodo positivo. La velocità di migrazione sul campo elettrico dipende dalla dimensione del frammento di DNA. Le molecole di DNA con un gran numero di coppie di basi migrano lentamente mentre le molecole con meno coppie di basi migrano rapidamente attraverso il gel. Pertanto, l'elettroforesi su gel consente la separazione dei frammenti di DNA in base alla loro dimensione. Questo produce una serie di frammenti di DNA con dimensioni in ordine decrescente. Viene mostrata la relazione tra la distanza di migrazione e la dimensione del frammento di DNA figura 2.
Figura 2: relazione tra la distanza migrata e la dimensione del frammento di DNA
Il gel di agarosio contiene pori di uguali dimensioni attraverso i quali i frammenti di DNA migrano. Pertanto, piccoli frammenti di DNA migrano rapidamente attraverso il poro, ma i frammenti di DNA di grandi dimensioni richiedono del tempo per migrare attraverso di essi. Dopo aver eseguito una distanza considerevole, il gel di agarosio viene visualizzato sotto i raggi UV. Poiché il gel di agarosio viene aggiunto con una sostanza colorante del DNA sotto UV chiamata bromuro di etidio, i frammenti di DNA sono impigliati con la macchia, consentendo la visualizzazione. Per la determinazione della dimensione del frammento di DNA, i campioni vengono eseguiti insieme a una scala che contiene una serie di frammenti di DNA di dimensioni note.
Conclusione
L'elettroforesi su gel è una tecnica utilizzata per separare DNA, RNA o molecole proteiche in base alla loro dimensione e carica. L'elettroforesi su gel di agarosio è la tecnica ampiamente utilizzata per la separazione del DNA in base alle dimensioni della molecola. Durante la migrazione delle molecole di DNA attraverso i pori del gel di agarosio, vengono separati in base alle dimensioni.
Riferimento:
1. "Elettroforesi su gel". Khan Academy, Disponibile qui.
Cortesia dell'immagine:
1. "DNA fragmendid etiidiumbromiidiga värvitud agaroosgeelis" di Rainis Venta - Opera propria (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Gel elettroforesi" di Mckenzielower - Opera propria (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
