L’elettroforesi del DNA è il processo di isolamento del frammento di DNA basato sull’attrazione di quel frammento su un polo elettrico. Questo processo viene utilizzato per separare i frammenti di DNA in base alle rispettive dimensioni attraverso un’attrazione polare attraverso un gradiente elettrico. Gli acidi nucleici formano i pioli di una doppia elica di DNA, la cui struttura portante è costituita da zuccheri desossiribosio e fosfati, che gli conferiscono una carica negativa. Gli scienziati possono trarre vantaggio dal fatto che questa carica negativa è attratta da un elettrodo positivo attraverso un campo elettrico.
Il processo di elettroforesi del DNA viene eseguito facendo scorrere il DNA su un substrato di gel attraverso un tampone o un substrato elettrolitico come l’acqua salata. Un gel di agarosio che è stato immerso in acqua salata può sopportare un gradiente elettrico che lo attraversa continuamente. Facendo molte copie di DNA, di solito attraverso un processo chiamato reazione a catena della polimerasi (PCR), un dato gene può essere copiato in modo esponenziale da una singola occorrenza. I geni si manifestano fisicamente in segmenti di DNA.
L’agarosio è un substrato poroso che consente il passaggio di piccole molecole. Il DNA è attratto da una carica positiva, quindi segmenti di DNA di varie dimensioni migrano attraverso un gel di agarosio elettrolitico all’interno di un campo elettrico di acqua salata. I grandi segmenti migrano attraverso il substrato di gel più lentamente dei piccoli pezzi, quindi i frammenti di DNA sono separati per dimensione. Eseguendo un gran numero della stessa dimensione di frammenti di DNA su un gel di agarosio, il campione forma una banda spessa.
L’elettroforesi del DNA richiede l’uso di un substrato elettrolitico, un campo elettrico e bromuro di etidio, che è una sostanza chimica molto pericolosa. Il bromuro di etidio si intercala tra gli acidi nucleici su una doppia elica del DNA e si illumina sotto una luce ultravioletta (UV). Per visualizzare una banda di DNA su un gel di agarosio, il gel può essere immerso in bromuro di etidio e fotografato sotto luce UV. Verranno mostrate le bande formate da frammenti di DNA di diverse dimensioni e uno sperimentatore può dire se è presente il gene di interesse o il frammento di DNA.
Dagli organismi più piccoli, come i batteri, agli organismi più grandi, come le balene, le specie si replicano copiando il DNA. Il codice per la creazione delle proteine necessarie alla vita è scritto nelle istruzioni genetiche fornite dai filamenti di DNA. L’analisi del DNA è utilizzata in molti studi scientifici, tra cui indagini penali, studi genetici su modelli animali, ricombinazione batterica e classificazione dei peptidi. Il DNA indica il codice per la trascrizione delle proteine, quindi l’elettroforesi del DNA è utile in qualsiasi situazione in cui uno scienziato o uno sperimentatore avrebbe motivo di replicare, separare o esaminare i geni sui filamenti di DNA.