DNA-elektrofores är processen för isolering av DNA-fragment baserat på attraktionen av det fragmentet till en elektrisk pol. Denna process används för att separera DNA-fragment baserat på deras respektive storlekar genom en polär attraktion över en elektrisk gradient. Nukleinsyror bildar stegen i en dubbelspiral av DNA, vars ryggrad består av deoxiribossocker och fosfater, vilket ger den en negativ laddning. Forskare kan dra fördel av det faktum att denna negativa laddning dras till en positiv elektrod genom ett elektriskt fält.
Processen med DNA-elektrofores utförs genom att DNA körs över ett gelsubstrat genom en elektrolytisk buffert eller substrat såsom saltvatten. En agarosgel som har blötts i saltvatten kan motstå att en elektrisk gradient passerar genom den kontinuerligt. Genom att göra många kopior av DNA, vanligtvis genom en process som kallas polymeraskedjereaktion (PCR), kan en given gen exponentiellt kopieras från en enda förekomst. Gener manifesteras fysiskt i DNA-segment.
Agaros är ett poröst substrat som låter små molekyler passera genom det. DNA attraheras av en positiv laddning, så DNA-segment av varierande storlek migrerar genom en elektrolytisk agarosgel inuti ett elektriskt saltvattenfält. Stora segment migrerar genom gelsubstratet långsammare än små bitar, så DNA-fragmenten separeras efter storlek. Genom att köra ett stort antal DNA-fragment av samma storlek på en agarosgel bildar provet ett tjockt band.
DNA-elektrofores kräver användning av ett elektrolytiskt substrat, ett elektriskt fält och etidiumbromid, som är en mycket farlig kemikalie. Etidiumbromid interkalerar mellan nukleinsyrorna på en DNA-dubbelhelix och den lyser under ultraviolett (UV) ljus. För att visualisera ett DNA-band på en agarosgel kan gelén blötläggas i etidiumbromid och fotograferas under UV-ljus. Banden som bildas av olika storlekar av DNA-fragment kommer att visas, och en experimenterare kan säga om genen av intresse – eller DNA-fragment – är närvarande.
Från de minsta organismerna, såsom bakterier, till de största organismerna, såsom valar, replikerar arterna genom att kopiera DNA. Koden för skapandet av proteiner som är nödvändiga för livet är skriven i de genetiska instruktionerna som tillhandahålls av DNA-strängar. Analys av DNA används i många vetenskapliga studier, inklusive brottsutredning, genetiska studier på djurmodeller, bakteriell rekombination och peptidklassificering. DNA indikerar koden för proteintranskription, så DNA-elektrofores är användbar i alla situationer där en vetenskapsman eller experimentator skulle ha anledning att replikera, separera eller undersöka gener på DNA-strängar.