Indhold
Elektroforese teknikker adskiller DNA molekyler baseret på deres størrelser; lignende teknikker for proteiner kan adskille dem baseret på størrelse eller ladning. I begge tilfælde fremstilles gelen gennem hvilken molekylerne migreres ved anvendelse af en bufferopløsning, et kemikalie, der virker for at stabilisere pH. Hætten opfylder flere vigtige roller i elektroforese.
strøm
Elektroforesegelen virker ved at påføre en elektrisk strøm til den nedsænkede gelplade i bufferen. DNA-molekylerne er negativt ladede, og proteinerne kan negativt lades ved at denaturere dem først og derefter behandle dem med natriumdodecylsulfat (SDS). Proteiner eller DNA-molekyler migrerer fra den negativt ladede katode til den positivt ladede anode. Vand er imidlertid et ret dårlig køretøj i nutiden - det bærer kun strøm effektivt, når det opløser stoffer i det, da ladede ioner flytter i et elektrisk felt. Bufferopløsningen har en højere koncentration af ioner (højere ionstyrke), så den kan bære meget mere strøm end rent vand.
PH ændring
PH måler koncentrationen af hydrogenionen. Ændringen i pH kan ændre nettoladningen af molekyler, såsom protein eller DNA, hvilket forårsager en langsommere (eller hurtigere) migration. Det er fordi disse molekyler har basale dele, der accepterer hydrogenioner (protoner) og mange sure dele, der kan donere protoner. Når en syre donerer en proton bliver den negativt ladet; når en base accepterer en proton, tværtimod bliver den positivt ladet. Når koncentrationen af hydrogenioner i opløsningen stiger, bliver proteiner og DNA mindre negativt ladede (eller mere positivt ladede). Den pH, ved hvilken et molekyle, som protein, har ingen ladning, kaldes et isoelektrisk punkt. Buffere stabiliserer pH i gelen på et niveau, hvor DNA'et vil blive negativt ladet og vil migrere som ønsket.
Stacking gel
Buffere spiller en endnu mere kompleks rolle i en slags elektroforese kaldet SDS-PAGE eller natriumdodecylsulfat, polyacrylamidgelelektroforese. Dette er en af de mest almindelige teknikker til proteinanalyse. De denatureres ved varmebehandling og belægges derefter med natriumdodecylsulfat og tilsættes kun derefter til gelen, som generelt løber lodret. Gelen har to regioner, den ene af stabling (i den overordnede del) og den ene af at løbe under. Stableringsgelen fremstilles med en anden buffer, således at dens pH er lavere end den af løbegelen, og den har desuden en mindre ionstyrke. Disse to faktorer forårsager stabling af proteinet, så det går alt sammen i løbegelen på samme tid. Denne effekt hjælper med at sikre adskillelsen af proteinerne i gelen efter deres størrelse.
Cap DNA elektroforese
De to mest almindelige buffere til DNA-gelelektroforese er trisacetat EDTA og trisborat EDTA, hvor EDTA står for ethylendiamintetraeddikesyre. Det er vigtigt, fordi det tjener som en chelator for magnesiumioner, og fjerner dem fra opløsningen. Disse ioner er essentielle cofaktorer for enzymer kaldet DNA'er, der bryder DNA, så EDTA i bufferen virker som en ekstra forholdsregel for at forhindre eventuelle problemer med DNA'er.