Apa itu Elektroforesis DNA?

Elektroforesis DNA adalah metode yang digunakan untuk mengurutkan molekul DNA berdasarkan panjangnya. Potongan DNA disuspensikan dalam nampan gel dan dikenai medan listrik, yang menyebabkan mereka bermigrasi menuju salah satu ujung nampan. DNA terpisah menjadi pita, dengan jarak dari elektroda sesuai dengan panjang untai. Teknik ini berperan dalam mengidentifikasi gen untuk mendiagnosis penyakit dan untuk bentuk penelitian genetik lainnya.

DNA yang akan dipelajari dipecah menjadi untaian individu menggunakan enzim restriksi yang memotong DNA di lokasi tertentu yang diketahui. DNA dicampur dengan pewarna atau radioisotop yang memungkinkan lokasinya di dalam gel untuk diidentifikasi. Untai individu kemudian dipisahkan satu sama lain menggunakan elektroforesis DNA. Prosesnya dimulai dengan menyuntikkan materi genetik yang terpisah ke dalam sumur yang telah dipotong di ujung lempengan gel.

Sebuah medan listrik kemudian diterapkan pada gel slab. DNA memiliki muatan listrik negatif, dan tertarik ke elektroda positif. Gel menahan DNA saat bergerak; potongan yang lebih kecil memiliki waktu yang lebih mudah untuk bergerak melalui pori-pori dalam gel sehingga dapat bergerak lebih jauh. Mengingat persiapan gel dan aplikasi listrik yang diketahui, panjang segmen dapat ditentukan dengan sangat tepat oleh jarak yang ditempuhnya. Kemudian dapat dipotong dari gel menggunakan pisau bedah.

Jika fragmen yang akan dipisahkan sangat pendek, digunakan gel poliakrilamida. Untuk segmen yang lebih panjang, gel agarosa digunakan. Agarosa terbuat dari rumput laut, sedangkan poliakrilamida adalah polimer sintetis. Gel agarosa jauh lebih padat daripada gel poliakrilamida dan memungkinkan molekul yang lebih besar untuk bergerak. Untuk segmen DNA yang sangat panjang, metode yang baru dikembangkan yang disebut elektroforesis gel medan-berpulsa harus digunakan. Proses itu menggunakan medan listrik yang terus-menerus mengalami perubahan arah yang halus untuk menjaga agar untaian yang sangat panjang tetap berorientasi dengan benar saat mereka bergerak melalui agarosa.

Elektroforesis gel dapat digunakan untuk mengidentifikasi keberadaan untai DNA yang panjangnya diketahui. Dengan demikian dapat digunakan untuk menentukan keberadaan sifat-sifat tertentu atau penyakit genetik dalam individu tertentu. Elektroforesis DNA juga dapat digunakan untuk mengisolasi untaian DNA untuk rekombinasi sebagai bagian dari proyek rekayasa genetika. Ini juga dapat digunakan untuk membuat profil genetik individu untuk tujuan identifikasi, seperti dalam tes paternitas atau forensik kriminal.

Elektroforesis DNA pertama kali dilakukan pada tahun 1970-an. Elektroforesis gel digunakan untuk memisahkan protein jauh sebelum diterapkan pada materi genetik. Proses ini telah dikembangkan sejak tahun 1930-an, dengan penelitian pendahuluan mencapai kembali ke tahun 1800-an. Ahli biokimia Swedia Arne Tiselius kadang-kadang dikreditkan dengan penemuannya.