DNA-Gelelektrophorese ist ein Verfahren zur Trennung von Proteinen und Nukleinsäuren in der Molekularbiologie. Das Gel besteht normalerweise aus einem vernetzten Polymer und Acrylamid, die beim Trennen und Analysieren verschiedener Teile eines DNA-Moleküls helfen. DNA-Gelelektrophorese wird häufig in der Forensik verwendet, um die spezifische DNA-Sequenz zu bestimmen, um den Hauptverdächtigen zu finden. Es wird auch häufig in der Genetik und in den Bereichen Molekularbiologie und Biochemie verwendet.
Nukleinsäuren und Proteine tragen entweder eine positive oder eine negative Ladung. Wenn sie bei der DNA-Gelelektrophorese in eine elektrische Kammer gegeben wird, bewegt sich jede elektrische Ladung zu einem der beiden Enden der Kammer. Die negativ elektrisch geladenen Moleküle bewegen sich zum positiven Ende der Kammer, während sich die positiv elektrisch geladenen Moleküle zum negativen Ende bewegen. Das Gel trennt jedes dieser Moleküle, sodass sie sich gleichmäßig über die Messung verteilen. Das Gel besteht aus langen Fasern, die eine Bewegung der Moleküle verhindern, um die Analyse der einzelnen Moleküle zu unterstützen.
Southern-Blotting ist eine Technik, die bei der DNA-Gelelektrophorese verwendet wird, um die Anwesenheit oder Abwesenheit einer spezifischen Nukleotidsequenz in einem DNA-Molekül zu bestimmen. Northern Blotting ist eine andere Technik, die verwendet wird, um die Genexpression in Gegenwart von RNA oder Ribonukleinsäure zu identifizieren. Eastern Blotting wird verwendet, um das Vorhandensein von Lipiden, Proteinen und Kohlenhydraten in einer DNA-Sequenz zu bestimmen. Um Proteine in einer DNA-Sequenz einfach nachzuweisen, wird die Technik des Western-Blottings in der Elektrophoresekammer durch Gelisolierung verwendet.
Die Zymographie ist auch ein Ansatz zum Nachweis bestimmter biologischer Funktionen durch DNA-Gelelektrophorese. Es wird hauptsächlich verwendet, um extrazelluläre Matrix abbauende Enzyme zu untersuchen, die die Zerstörung der Matrix außerhalb der Zelle sowie der Basalmembran einer Zelle katalysieren. Die Verwendung von Polyacrylamidgel hilft bei der Trennung der Enzyme, bei denen es sich um Proteine handelt, indem ein Proteinsubstrat wie Gelatine oder Casein verwendet wird. Diese Technik wird verwendet, um die Menge der Abbauaktivität zu messen, die außerhalb der Zelle auftritt.
Die DNA-Gelelektrophorese wird in der Forensik häufig verwendet. Es wird verwendet, um an einem Tatort gefundene Blutproteine und DNA zu trennen, um Korrelationen mit den verfügbaren Verdächtigen festzustellen. Gelelektrophorese wird auch verwendet, um eine spezifische Vererbung innerhalb der Genetik zu bestimmen, da bestimmte DNA und Proteine mit verschiedenen Rassen verbunden sind. Es wird auch verwendet, um Vaterschaftsfälle zu lösen, um die relative Beziehung zwischen Einzelpersonen zu bestimmen.