Gelelektrophorese Verfahren

Bei der Gelelektrophorese wird eine positive Elektrode an einem Ende der Gelschicht und eine negative Anode am anderen Ende positioniert. Die Gelschicht ist an einem Ende mit kleinen Wells versehen, in die die DNA-Fragmente und das Reagenziengemisch geladen werden (Schritt 1, Abbildung 1).

Die DNA ist negativ geladen. Wenn ein Strom durch das Gel geleitet wird, bewegt sich die DNA durch die Poren im Gel in Richtung der positiven Elektrode (Schritt 2, Abbildung 1). Kleinere DNA-Moleküle bewegen sich schneller durch das Gel als größere DNA-Moleküle, was zu einer Größentrennung führt. Dieser Unterschied in der Wanderungsgeschwindigkeit trennt die Fragmente aufgrund ihrer Größe (Schritt 3, Abbildung 1).

Nach der Elektrophorese wird die DNA visualisiert und erscheint als „Banden“ aus gruppierten DNA-Fragmenten gleicher Länge. Nur eine große Menge an DNA (Millionen von Kopien) kann mit dieser Methode sichtbar gemacht werden (Schritt 4, Abbildung 1).

Die Größen der DNA-Proben können durch den Vergleich des Abstands mit der DNA-Leiter geschätzt werden('Marker DNA' in Abb.1).

Beschriftetes Diagramm, das die Schritte der Gelelektrophorese zeigt. Die Kunststoff-Gelschale enthält Agarosegel. Mehrere Wells an der Oberseite des Gels ermöglichen das Einbringen der DNA-Proben. Eine elektrische Stromversorgung von 80 bis 120 Volt ist an das Tablett angeschlossen. Im ersten Schritt werden die DNA-Proben in Gel-Beladungspuffer mit einer Pipette in die markierten Wells auf dem Tablett gegeben. Im nächsten Schritt wird die Stromquelle aktiviert, um ein elektrisches Feld anzulegen. Die DNA-Proben haben eine negative Ladung und eine positive Ladung wird am gegenüberliegenden Ende des Tabletts erzeugt, wo die Probe geladen wird. Im nächsten Schritt erfolgt die Trennung der DNA. Über 30 bis 45 Minuten werden die Proben nach Größe getrennt. Ein DNA-Marker, oder Leiter, wird in ein Feld des Trays geladen. Der Marker enthält Fragmente unterschiedlicher Größe und kann verwendet werden, um die Größe der Fragmente in den DNA-Proben abzuschätzen. Während der Auftrennung wandern die DNA-Fragmente in jeder Probe den Tray hinunter in Richtung Anode, wobei sie je nach Größe an verschiedenen Punkten stoppen. Im letzten Schritt können die Fragmente durch UV-Beleuchtung und Dokumentation als Banden auf dem Gelträger sichtbar gemacht werden.

Abbildung 1: Fragmente unterschiedlicher Länge aus einer PCR-Reaktion werden auf einem Gel laufen gelassen. Die Fragmente bewegen sich mit einer Geschwindigkeit und einem Abstand relativ zu ihrer Größe: kleinere DNA-Moleküle bewegen sich im Gel schneller und weiter als längere DNA-Moleküle.


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