Apa Kegunaan Elektroforesis DNA?

Elektroforesis DNA adalah proses isolasi fragmen DNA berdasarkan gaya tarik fragmen tersebut ke kutub listrik. Proses ini digunakan untuk memisahkan fragmen DNA berdasarkan ukurannya masing-masing melalui tarikan kutub melintasi gradien listrik. Asam nukleat membentuk anak tangga heliks ganda DNA, yang tulang punggungnya terdiri dari gula deoksiribosa dan fosfat, yang memberikan muatan negatif. Para ilmuwan dapat mengambil keuntungan dari fakta bahwa muatan negatif ini tertarik ke elektroda positif melalui medan listrik.

Proses elektroforesis DNA dilakukan dengan menjalankan DNA melintasi substrat gel melalui buffer elektrolitik atau substrat seperti air asin. Gel agarosa yang telah direndam dalam air asin dapat menahan gradien listrik yang melewatinya secara terus menerus. Dengan membuat banyak salinan DNA, biasanya melalui proses yang disebut reaksi berantai polimerase (PCR), gen tertentu dapat disalin secara eksponensial dari satu kejadian. Gen secara fisik dimanifestasikan dalam segmen DNA.

Agarosa adalah substrat berpori yang memungkinkan molekul kecil melewatinya. DNA tertarik pada muatan positif, sehingga segmen DNA dengan berbagai ukuran bermigrasi melalui gel agarosa elektrolitik di dalam medan listrik air asin. Segmen besar bermigrasi melalui substrat gel lebih lambat daripada potongan kecil, sehingga fragmen DNA dipisahkan berdasarkan ukuran. Dengan menjalankan sejumlah besar fragmen DNA dengan ukuran yang sama pada gel agarosa, sampel membentuk pita tebal.

Elektroforesis DNA membutuhkan penggunaan substrat elektrolitik, medan listrik dan etidium bromida, yang merupakan bahan kimia yang sangat berbahaya. Etidium bromida menginterkalasi antara asam nukleat pada heliks ganda DNA, dan bersinar di bawah sinar ultraviolet (UV). Untuk memvisualisasikan pita DNA pada gel agarosa, gel dapat direndam dalam etidium bromida dan difoto di bawah sinar UV. Pita yang dibentuk oleh berbagai ukuran fragmen DNA akan ditampilkan, dan seorang peneliti dapat mengetahui apakah gen yang diinginkan — atau fragmen DNA — ada.

Dari organisme terkecil, seperti bakteri, hingga organisme terbesar, seperti paus, spesies bereplikasi dengan menyalin DNA. Kode untuk penciptaan protein yang diperlukan untuk kehidupan ditulis dalam instruksi genetik yang diberikan oleh untaian DNA. Analisis DNA digunakan dalam banyak studi ilmiah, termasuk investigasi kriminal, studi genetik pada model hewan, rekombinasi bakteri dan klasifikasi peptida. DNA menunjukkan kode untuk transkripsi protein, sehingga elektroforesis DNA berguna dalam situasi apa pun di mana ilmuwan atau peneliti memiliki alasan untuk mereplikasi, memisahkan, atau memeriksa gen pada untaian DNA.