فصل قطع الدي إن أي على لوح من الجل بالكهرباء(Gel
Electrophoresis)
استعمل
العلماء تقنية فصل البروتينات عن بعضها البعض بطريق انتقالها(رحلان) و
انفصالها عن بعضها البعض، و ذلك عن طريق تعريضها إلى تيار كهربائي و هي على
لوح من المادة الهلامية المعروفة بالجل.ولقد استعمل العلماء نفس الفكرة في
فصل قطع الدي إن أي عن بعضها البعض.ومن المعروف أن الحمض النووي عبارة عن
شحنة سالبة و لذلك فعند و ضع بعض من الدي إن أي في طرف من أطراف لوح الجيل ثم
وتعريضها لتيار كهربائي بحيث يكون القطب السالب عند الطرف الذي وضعنا فيه
الدي إن أي و القطب الموجب عن الطرف الأخير من ألواح فان الدي إن إي ينتقل
تلقائيا بتجاه الطرف الذي فيه
القطب الموجب و تتوقف حركة قطع الدي إن أي على حسب إحجامها على طول اللوح.فالقطع الصغيرة تتحرك بشكل اكبر من القطع الكبيرة. و بذلك يمكن فصل هذه
القطع عن بعضها البعض.و يمكن تحديد ا لحجم الفعلي لكل قطعة عن طريق إضافة قطع
معروفة الحجم من الدي إن أي و التي تكون مقياس يرجع إليه لاستنتاج أحجام
القطع.
وهناك
نوعان أساسيان من ألواح الجيل.الأول يسمى بجيل الاقروز (Agarose gel
) و الثاني بجيل البولي اكريليميد(Polyacrylamide
gel ).و نظرا لصغر الفراغات التي بين البولي اكريليميد فانه يستخدم
لفص القطع الصغيرة الحجم من الدي ان أي و في العادة التي تكون اصغر من
500جزيء من الحمض النووي و التي تتفاوت بين بعضها البعض بجزيء أو جزيئين
(انظر الرسم
A)..بينما
يستخدم الاقروز للأحجام الأكبر من الدي إن أي. و التي يتراوح حجمها بين 300
إلى 10000 جزيء من الدي إن أي (انظر الرسم
B)..ومادة الاقروز هي مادة سكرية مستخرجة من الطحالب و عند تحضيرها
فإنها تشبه في قوامها الجيلاتين الذي نأكله و لكنها أقوى في قوامها بعض الشيء
و لكنها قابلة للتهتك أو الانقطاع عند نقلها بغير حرص.
و لقد واجهه العلماء صعوبات في فصل القطع الكبيرة من الدي إن
أي و ذلك لان هذه القطع و عند وضعها
على جيل الاقروز و بعد
تسليط التيار الكهربائي عليها تتوقف لأنها تتمدد بشكل متعرج على شكل ثعبان
ملتوي طرف باتجاه القطب السالب و الأخر بتجاه القطب الموجب.و لقد حلت هذه
المشكلة عن طريق تعريض جل الاقروز إلى مستويات متفاوتة من القوة الكهربائية
على طول اللوح و بذلك فان قطعة الدي إن أي الطويلة عندما تتعرض إلى تيار
كهربائي مختلف يجعلها تعدل من تمددها المتعرج قبل أن تدخل في التيار
الكهربائي الجديد و يستمر هذا التفاوت في التيار و التعديل في قوام القطعة
حتى تصل إلى المكان الذي يجب أن تقف فيه حسب حجمها. و يسمى هذا النوع من
الفصل بالفصل عن طريق المجال الكهربائي المتردد (Pulsed-field gel electrophoresis
).و أمكنت هذه التقنية من فصل قطع كبيرة من الدي إن أي و حتى
فصل قطع من الكروموسومات على الجل و تتراوح القطع التي يمكن فصلها بهذه
الطريقة بين 220000 إلى 2.5 مليون جزيء من الدي إن أي (انظر الرسم
C).
لا تكون القطع المفصولة بالبولي اكريليميد و الاقروز واضحة
للعيان و لذلك فان لوح الجيل يعرض إلى مادة لصباغة الدي ان أي و اشهر هذه
المواد هو مادة برميدات الاثيديوم (
Ethidium Bromide )و التي تلمع عند تعريضها للأشعة فوق
البنفسجية.و هناك طريقه أكثر دقه لمشاهدة القطع على لوح الجيل و هذه الطريقة
تعتمد على إضافة مادة مشعة نووية إلى الدي إن أي قبل أن يوضع على لوح الجيل و
لكن هذه الطريقة تحتاج إلى احتياطيات معينه لكي لا تضر بمن يستخدمها.
|