Gel-elektroforese af DNA

Biologi A · STX · A-niveau · Eksperimentelt arbejde

🧬 Gel-elektroforese af DNA

Gel-elektroforese = teknik til adskillelse af DNA-fragmenter efter størrelse.

Princip: DNA er negativt ladet (fosfatgrupper). I et elektrisk felt vandrer DNA mod den positive elektrode. Mindre fragmenter vandrer hurtigere gennem agarose-geléen end større.

Procedure:

1. Lav agarose-gelé (typisk 1% — 1 g agarose i 100 mL TAE-buffer, kog, hæld i støbeform med kam).

2. DNA-prøver blandes med ladnings-buffer (giver vægt + farve så man kan se hvor prøven er).

3. Brug pipette til at indsætte prøverne i brøndene.

4. Tænd strømmen (~80-120 V) i 30-60 min.

5. Visualiser med farvestof (ethidiumbromid eller SYBR Green — DNA fluorescerer under UV-lys; alternativt GelRed eller methylenblå).

Stigene/markerer: en størrelses-markør (typisk 100 bp eller 1 kb-stigen) i den første brønd — viser kendte fragment-størrelser så man kan afgøre størrelsen af ukendte.

Anvendelser

PCR-resultatkontrol (er den ønskede størrelse blevet amplificeret?), restriktionsfragment-analyse (RFLP), DNA-fingerprint i retsmedicin, GMO-detektion, paternitets-testning.

Tips til skoleforsøg: brug færdiglavede TAE-buffere, vær forsigtig ved farvestof (ethidiumbromid er mutagent — brug GelRed eller methylenblå i stedet). Resultater af gel-elektroforese kan tolkes ud fra hvor mange bånd der er, deres styrke, og hvor højt/lavt de sidder. Bruges også som SDS-PAGE for proteiner — adskiller efter molekylvægt.

Læringsmål

• Forklare princippet bag gel-elektroforese og faktorerne der bestemmer DNA-migration
• Udføre gel-elektroforese og anvende DNA-ladder til størrelsesbestemmelse
• Tolke et elektroforesebillede og identificere bånd fra restriktionskortlægning
• Koble gel-elektroforese til PCR, kloning og diagnostiske anvendelser

Sådan kan du arbejde med emnet

• Forklar princippet bag gel-elektroforese, og hvorfor DNA bevæger sig mod den positive elektrode
• Beskriv, hvordan størrelsen af et DNA-fragment kan aflæses ud fra en standardstige
• Diskutér, hvordan gel-elektroforese kan bruges til at kontrollere resultatet af en PCR-reaktion

Eksperiment-forslag

• Lav et diagram, der viser hvordan DNA-fragmenter af forskellig størrelse vandrer forskelligt på en agarose-gel, og forklar hvorfor mindre fragmenter vandrer længere.
• Hvis muligt, gennemfør (eller find videoer af) en simpel gel-elektroforese med farvet stof i stedet for DNA, for at illustrere princippet om vandring i et elektrisk felt.
• Diskutér, hvordan gel-elektroforese bruges i retsmedicinsk DNA-fingerprinting og GMO-detektion.

Brobygning

Laboratorieteknikker som denne suppleres af feltarbejde, hvor man undersøger levende organismer i deres naturlige miljø — det fører videre til 'Feltstudier af økosystemer'.