1. Preparazione del campione:
* Il DNA viene estratto dalle cellule e quindi digerito con enzimi di restrizione. Questi enzimi tagliano il DNA a sequenze specifiche, creando frammenti di dimensioni variabili.
* I frammenti di DNA vengono quindi miscelati con un tampone di carico contenente una tintura (di solito blu bromofenolo) per la visibilità e una soluzione densa (come il glicerolo) per aiutarli a affondare nel gel.
2. Preparazione del gel:
* Un gel viene realizzato usando un materiale poroso come agarosio o poliacrilammide. Il gel funge da setaccio, che consente ai frammenti di DNA più piccoli di muoversi più facilmente rispetto ai frammenti più grandi.
* Il gel è posto in una camera di elettroforesi riempita con una soluzione tampone che conduce elettricità.
3. Elettroforesi:
* I campioni di DNA vengono caricati in pozzi a un'estremità del gel.
* Una corrente elettrica viene applicata attraverso il gel.
* Il DNA viene caricato negativamente, quindi migra verso l'elettrodo positivo.
* Frammenti di DNA più piccoli si muovono attraverso il gel più velocemente dei frammenti più grandi, con conseguente separazione in base alle dimensioni.
4. Visualizzazione:
* Dopo l'elettroforesi, i frammenti di DNA sono colorati con un colorante fluorescente (come il bromuro di etidio o il verde Sybr) che si lega al DNA e può essere visualizzato sotto la luce UV.
* I frammenti di DNA appaiono come bande sul gel, con frammenti più piccoli che appaiono più in basso sul gel.
Altri metodi per separare i segmenti di DNA di diverse lunghezze:
* Cromatografia: Questo metodo utilizza proprietà diverse dei frammenti di DNA per separarli, come la loro affinità per una fase stazionaria.
* Elettroforesi capillare: Simile all'elettroforesi in gel ma utilizza un tubo capillare stretto anziché un gel. Questo metodo offre una risoluzione più elevata e una separazione più rapida.
* Frazionamento del flusso di campo (FFF): Questa tecnica separa molecole in base alle loro dimensioni e proprietà di diffusione. Utilizza un flusso laminare di un fluido portante e un campo (come un campo gravitazionale o elettrico) per separare le particelle.
Applicazioni di separazione del DNA:
* Analisi genetica: Identificazione di mutazioni, disturbi genetici e test di paternità.
* Forensics: Abbinamento di campioni di DNA dalle scene del crimine ai sospetti.
* Ricerca: Studiare l'espressione genica, la regolazione genica e le interazioni proteiche.
* Biotecnologia: Sviluppo di nuovi farmaci e strumenti diagnostici.
La scelta del metodo per separare i segmenti di DNA dipende dall'applicazione specifica e dalla gamma di dimensioni dei frammenti da studiare.
