DNA電気泳動





電気泳動

電気泳動は、電極間の電界下で溶液中の電荷が反対電荷の電極に向かって移動する化学現象です。
電気泳動は、スウェーデンの生物理学者ウィルヘルム・ティセリウスが1930年代血漿蛋白質を研究する過程で考案しました。ウィルヘルム・ティセリウスは電気泳動を応用した分析法考案の功績を認められ、1948年にノーベル化学賞を受賞しました。

ゲル電気泳動法

一般的に、DNAは、電気的に( - )極性を帯びており、電界に置かれようになったら(+)極性に向かって移動します。この性質を利用すれば、DNA断片をその長さに応じて分類することができます。
簡単に実験方法を紹介すると、次のとおりです。

  1. 採取した細胞からDNAを抽出します。
  2. DNAを制限酵素で処理して、小さな断片に分割します。
  3. 必要な場合、DNAサンプルを染色します。(loading dye - 目に見える染毛剤)
  4. 電気泳動装置にDNAサンプルを入れて、電極を接続します。
  5. 電気泳動が完了したら、蛍光染色剤で処理した後、紫外線を照らします。

電気泳動装置は、海藻から抽出したアガロースゲル(Agarose gel)で作ります。アガロースゲルは、糸が絡み合った網目構造であるため、通過する溶質の大きさが大きいほど、ゲルをゆっくり通過します。つまり、DNAの長さが短いほど(+)電極の近い位置で検出されます。

DNA断片を観察するための染色は、肉眼で観察するための染色(loading Dye)と紫外線を利用する蛍光染色(UV dye)の二つがあります。
肉眼で観察するための染色は、電気泳動の進行状況を観察するためのものであり、詳細な観察のためには、電気泳動が終了した後、蛍光染色を追加する必要があります。紫外線ランプを照射すると、蛍光物質が紫外線を可視光線に変えてくれるので、目で容易に観察することができます。