Vad är DNA-elektrofores?

DNA-elektrofores är en metod som används för att sortera DNA-molekyler efter längd. Bitar av DNA suspenderas i en bricka med gel och utsätts för ett elektriskt fält, vilket får dem att migrera mot ena änden av brickan. DNA:t separeras i band, med avståndet från elektroden motsvarande längden på strängen. Tekniken spelar en roll för att identifiera gener för att diagnostisera sjukdomar och för andra former av genetisk forskning.

DNA:t som ska studeras bryts upp i individuella strängar med hjälp av restriktionsenzymer som skär DNA:t på specifika, kända platser. DNA:t blandas med ett färgämne eller radioisotop som gör att dess placering i gelén kan identifieras. De individuella strängarna separeras sedan från varandra med hjälp av DNA-elektrofores. Processen börjar med att injicera det separerade genetiska materialet i brunnar som har skurits i änden av en gelplatta.

Ett elektriskt fält appliceras sedan på gelplattan. DNA har en negativ elektrisk laddning och attraheras av den positiva elektroden. Gelen motstår DNA när den rör sig; mindre bitar har lättare att röra sig genom porerna i gelén och färdas därför längre. Givet en känd gelberedning och elektrisk applicering kan längden på ett segment bestämmas mycket exakt av avståndet som det färdas. Den kan sedan skäras från gelén med en skalpell.

Om fragmenten som ska separeras är mycket korta används en polyakrylamidgel. För längre segment används en agarosgel. Agaros är gjord av tång, medan polyakrylamid är en syntetisk polymer. Agarosgelerna är mycket mindre täta än polyakrylamidgelerna och tillåter större molekyler att röra sig igenom. För mycket långa DNA-segment måste en nyligen utvecklad metod som kallas pulserad fältgelelektrofores användas. Den processen använder ett elektriskt fält som ständigt genomgår subtila förändringar i riktning för att hålla mycket långa trådar orienterade korrekt när de rör sig genom agarosen.

Gelelektrofores kan användas för att identifiera närvaron av DNA-strängar med känd längd. Det kan alltså användas för att fastställa förekomsten av vissa egenskaper eller genetiska sjukdomar inom en given individ. DNA-elektrofores kan också användas för att isolera DNA-strängar för rekombination som en del av ett genteknikprojekt. Det kan också användas för att skapa en genetisk profil för en individ i identifieringssyfte, som i faderskapstester eller kriminella kriminaltekniker.

DNA-elektrofores utfördes första gången på 1970-talet. Gelelektrofores användes för att separera proteiner långt innan de applicerades på genetiskt material. Processen har varit under utveckling sedan 1930-talet, med preliminär forskning som sträcker sig tillbaka till 1800-talet. Den svenska biokemisten Arne Tiselius får ibland kredit för sin uppfinning.