Hoe scheidt gelelektroforese afzonderlijke DNA-fragmenten
Share
Gelelektroforese is een techniek die wordt gebruikt voor het scheiden van macromoleculen zoals DNA, RNA en eiwitten. Zowel DNA- als RNA-moleculen worden gescheiden op basis van hun grootte, terwijl eiwitten worden gescheiden op basis van zowel grootte als lading. Agarosegelelektroforese is de techniek die wordt gebruikt om zowel DNA als RNA te scheiden. Van 100 bp tot 25 kb kunnen DNA-fragmenten worden gescheiden door agarosegelelektroforese. Over het algemeen zijn DNA positief geladen moleculen omdat ze negatieve ladingen in hun fosfaatgroepen hebben. DNA migreert dus naar de positieve elektrode tijdens gelelektroforese.
Key Areas Covered
1. Wat is gelelektroforese
- Definitie, Agarose gelelektroforese, PAGINA
2. Hoe scheidt gelelektroforese afzonderlijke DNA-fragmenten
- Principe van scheiding van DNA
Sleutelbegrippen: agarosegelelektroforese, gemigreerde afstand, DNA, PAGINA, poriën, positieve elektrode, grootte
Wat is gelelektroforese
Gelelektroforese is een techniek die wordt gebruikt om fragmenten van macromoleculen zoals DNA, RNA en eiwitten te scheiden op basis van hun grootte en lading. Zowel DNA als RNA bezitten een gelijke negatieve lading door het molecuul heen vanwege de aanwezigheid van negatief geladen fosfaatgroepen. Vandaar dat zowel DNA als RNA migreert naar de positieve elektrode onder een elektrisch veld. In aanvulling op, agarosegelelektroforese is de techniek die wordt gebruikt om DNA en RNA te scheiden op basis van hun grootte. De scheiding van DNA-fragmenten door gelelektroforese is weergegeven in Figuur 1.
Figuur 1: gescheiden DNA-fragmenten
De gel-elektroforetische techniek die wordt gebruikt voor het scheiden van eiwitten is polyacrylamide gelelektroforese (PAGE). De eiwitten die in deze techniek worden gebruikt, worden gescheiden op basis van hun grootte en lading. PAGE kan ook worden gebruikt om DNA-fragmenten te scheiden met base-pair-niveau verschillen, aangezien de scheidingskracht van PAGE hoger is dan die van de agarose gelelektroforese.
Hoe scheidt gelelektroforese afzonderlijke DNA-fragmenten
Tijdens Agarose-gelelektroforese worden de DNA-monsters met de beladingskleurstof gemengd en op de putjes van de agarosegel geladen. De laadbuffer bevat volgkleurstoffen die de beweging van het DNA-monster op de gel visualiseren. Vervolgens wordt een elektrisch veld aan beide uiteinden van de gel aangebracht. Het DNA-monster migreert naar de positieve elektrode. De migratiesnelheid op het elektrische veld hangt af van de grootte van het DNA-fragment. DNA-moleculen met een groot aantal basenparen migreren langzaam terwijl moleculen met minder basenparen snel door de gel migreren. Gelelektroforese maakt daarom de scheiding van DNA-fragmenten op basis van hun grootte mogelijk. Dit produceert een reeks DNA-fragmenten met afmetingen in aflopende volgorde. De relatie tussen de migratieafstand en de grootte van het DNA-fragment wordt getoond in Figuur 2.
Figuur 2: Relatie tussen de gemigreerde afstand en de grootte van het DNA-fragment
De agarosegel bevat poriën van gelijke grootte waardoor de DNA-fragmenten migreren. Daarom migreren kleine DNA-fragmenten snel door de porie, maar grote DNA-fragmenten nemen enige tijd in beslag om er doorheen te migreren. Na een aanzienlijke afstand te hebben afgelegd, wordt de agarosegel zichtbaar gemaakt onder UV. Aangezien de agarosegel wordt toegevoegd met een DNA-kleuringstof onder UV, ethidiumbromide genoemd, zijn DNA-fragmenten met de vlek verweven, waardoor de visualisatie mogelijk wordt. Voor de bepaling van de grootte van het DNA-fragment worden de monsters samen met een ladder doorlopen die een reeks DNA-fragmenten met een bekende grootte bevat.
Conclusie
Gelelektroforese is een techniek die wordt gebruikt om DNA-, RNA- of eiwitmoleculen te scheiden op basis van hun grootte en lading. Agarosegelelektroforese is de veel gebruikte techniek voor de scheiding van DNA op basis van de grootte van het molecuul. Tijdens de migratie van DNA-moleculen door de poriën van de agarosegel, worden ze gescheiden op basis van de grootte.
Referentie:
1. "Gelelektroforese." Khan Academy, Beschikbaar Hier.
Afbeelding met dank aan:
1. "DNA fragmendid etiidiumbromiidiga värvitud agaroosgeelis" door Rainis Venta - Eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Gelelektroforese" door Mckenzielower - Eigen werk (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
