L'elettroforesi su gel è una tecnica di laboratorio comunemente usata con molte applicazioni pratiche tra cui l'impronta digitale del DNA e il sequenziamento del genoma. Il processo prevede la separazione dei frammenti di DNA usando una corrente elettrica mentre si traccia la velocità del movimento molecolare attraverso un gel filtrante.

L'aggiunta di colorante di tracciamento blu o arancione a campioni di DNA incolore consente di vedere il campione e ottenere informazioni su come il DNA le molecole si muovono durante l'elettroforesi. L'identificazione si basa sulla dimensione delle bande di DNA sul gel dopo la migrazione delle molecole.
Come funziona l'elettroforesi su gel

L'elettroforesi su gel tira i frammenti di DNA attraverso un gel usando una corrente elettrica per isolare e identificare le molecole di DNA per dimensione e carica elettrica. Il gel viene spesso preparato con polvere di agarosio
- un polisaccaride estratto da alghe.

L'agarosio viene aggiunto a una soluzione tampone di acqua e sale e la miscela viene riscaldata e raffreddata per rendere poroso gel che fungerà da matrice filtrante durante la procedura di elettroforesi. Il gel viene quindi posto in un'unità di elettroforesi e coperto con una soluzione tampone che conduce l'elettricità.

Le soluzioni contenenti DNA e coloranti di caricamento vengono pipettate in piccoli pozzetti nel gel che devono essere realizzati durante la preparazione del gel. Coloranti
ti aiutano a vedere chiaramente il campione
che stai aggiungendo ai pozzetti di gel situati vicino all'elettrodo negativo dell'unità di elettroforesi.

A l'elettrodo positivo si trova sull'estremità opposta. Uno standard noto di frammenti di DNA viene inserito nel primo pozzo che creerà una scala di bande di DNA a fini di confronto e identificazione.

La spina dorsale di fosfato delle molecole di DNA conferisce al DNA una carica negativa. Gli opposti si attraggono quindi, di conseguenza, le molecole di DNA sono attratte dall'elettrodo positivo e iniziano a muoversi, o "migrare", quando viene accesa una corrente elettrica.

I frammenti di DNA di dimensioni più piccole viaggiano più velocemente dei frammenti più grandi perché si incontrano meno resistenza mentre migrano attraverso la matrice porosa del gel. Frammenti di DNA di dimensioni simili formano bande di DNA nel gel.
Caricamento dello scopo e dell'importanza del colorante

Il DNA è incolore, quindi l'aggiunta di coloranti di tracciamento
a un campione consente di determinare tasso di movimento di molecole proteiche di dimensioni diverse nel gel durante l'elettroforesi. Esempi di caricamento di coloranti che si muovono con il campione di DNA includono blu di bromofenolo e xilene cianolo.

Il colorante scelto non deve essere reattivo o alterare il DNA. Il blu di bromofenolo è un colorante utilizzato per tracciare filamenti di DNA di dimensioni più piccole contenenti circa 400 coppie di basi, mentre lo xilene cianolo è migliore per filamenti di DNA più grandi con un massimo di 8.000 coppie di basi. Il colorante scelto non dovrebbe essere reattivo o alterare il DNA.
Ruolo del glicerolo nell'elettroforesi su gel di agarosio

Quando si prepara il campione di DNA per l'elettroforesi, sarà necessario aggiungere glicerolo e acqua insieme al caricamento di coloranti. Il glicerolo è una sostanza pesante e sciropposa che conferisce maggiore densità al campione di DNA prima che venga inserito nei pozzetti ad un'estremità del foglio di gel.

Senza glicerolo, il campione di DNA si disperderebbe invece di affondare e formare un strato nel pozzo come dovrebbe fare per formare una scala di DNA.
Tracking Dye in SDS PAGE

L'elettroforesi su gel di dodecil solfato di sodio e poliacrilammide (SDS PAGE) è una tecnica adatta per separare proteine e aminoacidi , che sono più piccoli e più complessi delle molecole di DNA lineari. La poliacrilammide (gel SDS PAGE) viene utilizzata al posto del gel di agarosio per elettroforesi.

Il blu di bromofenolo (BPB) viene aggiunto al buffer del campione come colorante di tracciamento che si muove nella stessa direzione di separazione proteine e delimitano il loro vantaggio.
Ruolo del colorante per legare il DNA

Il colorante per legare il DNA come bromuro di etidio di colore arancione e arancione può essere aggiunto al gel o al tampone di elettroforesi. Come suggerisce il nome, il colorante si attacca alla molecola del DNA.

Bisogna fare molta attenzione quando si maneggia questo colorante mutageno perché può legarsi al DNA nelle cellule della pelle. A differenza dei coloranti di tracciamento, il bromuro di etidio fluorescente e brillantemente alla luce UV, rendendo visibili le bande di DNA.