겔 전기포형 기술로 절단된 DNA 조각의 크기를 분리하는 원리가 궁금해요

유전자 분석 시 제한효소로 자른 다양한 크기의 DNA 조각들을 아가로스 겔 상에서 전하를 걸어 크기별로 분리하는 원리가 궁금합니다. DNA의 음전하 성질과 겔 거울망 구조에 따른 이동 속도 차이 및 UV 염색 관찰 과정이 알고 싶어요.

2개의 답변이 있어요!

  • 안녕하세요. 임형준 수의사입니다.

    DNA는 인산 골격 때문에 음전하를 띠어 전기장을 걸면 양극 쪽으로 이동합니다. 아가로스 겔의 그물망은 큰 DNA조각의 이동을 더 방해해 작은 조각일수록 빠르게 이동합니다. 이후 DNA결합 형광염색체로 밴드를 확인하고 크기를 비교합니다.

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    채택된 답변
  • 겔 전기영동은 제한효소로 잘린 DNA 조각들을 전하와 크기에 따라 분리하는 기법입니다.

    DNA는 화학 구조상 전체적으로 강한 음전하를 띄고 있습니다.

    그래서 전압을 걸어주면 음전하를 띤 DNA는 마이너스극에서 양극으로 이동하게 되죠.

    그리고 아가로스 겔은 굳으면서 촘촘한 3차원 미세 그물망 구조를 형성하는데, 이 그물망은 일종의 체 역할을 하여 DNA 이동에 저항을 주게 됩니다.

    그래서 크기가 작고 짧은 DNA 조각은 그물망 사이를 쉽게 빠져나가 빠르게 멀리 이동할 수 있는 반면 크기가 크고 긴 DNA 조각은 그물망에 얽혀 이동이 느려 출발선 부근에 남을 수 밖에 없습니다.

    이러한 속도 차이로 인해 DNA는 크기별로 뚜렷한 띠 형태로 분리되는 것입니다.

    또 이미 말씀하신 것처럼 겔에 DNA 결합형 형광 염색약을 섞어 실험을 진행하는데, 마지막에 자외선(UV)을 조사하여 염색된 형광 밴드를 좀 저 명확하게 볼 수 있어 그 DNA 조각들을 관찰하게 됩니다.