Kas ir gēla elektroforēze?

Gēla elektroforēzē elektriskā strāva tiek pievadīta gēla matricai, kas satur DNS, RNS vai proteīna paraugus. Elektriskā strāva liek proteīna vai nukleīnskābes molekulām pārvietoties pa gēlu, ļaujot atdalīt dažāda izmēra molekulas. Šo metodi izmanto, lai noteiktu vai izolētu noteikta izmēra molekulas no nukleīnskābju vai olbaltumvielu maisījuma.

Pirmais solis gēla elektroforēzes protokolā ir ievietot gēla bloku nelielā turēšanas tvertnē. Gels ir izgatavots no savienojuma, kas istabas temperatūrā veido cietu vielu, un tam ir neitrāls lādiņš. Tvertni, kurā atrodas gēla bloks, piepilda ar pietiekami daudz īpaša gēla elektroforēzes buferšķīduma, lai pilnībā pārklātu želeju.

Gēla bloka vienā galā ir virkne mazu iedobju. Katrai iedobei pievieno nelielu daudzumu DNS vai proteīna parauga. Katrā atsevišķā iedobē ir viens eksperimentāls paraugs ar nezināmu nukleīnskābes vai proteīna maisījumu. Vienā papildu iedobē ir kontroles paraugs ar zināmu izmēru nukleīnskābes vai proteīna maisījumu. Katrs paraugs, ieskaitot kontroli, ir sajaukts ar krāsvielu, lai palīdzētu noteikt paraugu atrašanās vietas, kad elektroforēze ir pabeigta.

Kad viss šis iestatīšanas darbs ir pabeigts, tiek uzsākta elektroforēze, pievadot elektrisko strāvu turēšanas tvertnei, kurā atrodas gēls. Elektriskā strāva virza parauga molekulas cauri želejai ar ātrumu, kas ir proporcionāls molekulas lielumam. Mazākas molekulas ātri pārvietojas pa želeju, bet lielākās lēnām. Molekulām ceļojot, tās atdalās uz gēla atbilstoši to izmēram.

Kad krāsainā krāsviela sasniedz otru gēla galu, elektriskā strāva tiek noņemta, un gēls tiek iekrāsots ar šķīdumu, kas uzlabo krāsvielas krāsu. Visbeidzot, gēls tiek “nolasīts”, mērot, cik tālu katra molekula ir nobraukusi elektroforēzei paredzētajā laikā. Šo informāciju var izmantot, lai aprēķinātu katras molekulas lielumu katrā no paraugiem.

Ir vairāki dažādi eksperimentālo metožu veidi, kuros izmanto elektroforēzi. Dienvidu blotā DNS vai RNS fragmentu izolēšanai izmanto agarozes gēla elektroforēzi. Western blot izmanto poliakrilamīda gēla elektroforēzi, lai izolētu olbaltumvielas no maisījuma. Katrs no šiem paņēmieniem tiek izmantots, lai meklētu noteiktu iepriekš noteiktu nukleīnskābes vai proteīna secību. Elektroforēzes un blotēšanas metodes tiek izmantotas daudzās bioloģiskās izpētes jomās, kā arī medicīnas un tiesu medicīnas zinātnēs.