Η ηλεκτροφόρηση DNA είναι η διαδικασία απομόνωσης θραυσμάτων DNA που βασίζεται στην έλξη αυτού του θραύσματος σε έναν ηλεκτρικό πόλο. Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό θραυσμάτων DNA με βάση τα αντίστοιχα μεγέθη τους μέσω μιας πολικής έλξης σε μια ηλεκτρική κλίση. Τα νουκλεϊκά οξέα σχηματίζουν τις βαθμίδες μιας διπλής έλικας του DNA, η ραχοκοκαλιά της οποίας αποτελείται από σάκχαρα δεοξυριβόζης και φωσφορικά άλατα, που του προσδίδουν αρνητικό φορτίο. Οι επιστήμονες μπορούν να επωφεληθούν από το γεγονός ότι αυτό το αρνητικό φορτίο έλκεται από ένα θετικό ηλεκτρόδιο μέσω ενός ηλεκτρικού πεδίου.
Η διαδικασία της ηλεκτροφόρησης DNA εκτελείται με διοχέτευση DNA σε ένα υπόστρωμα γέλης μέσω ενός ηλεκτρολυτικού ρυθμιστικού διαλύματος ή υποστρώματος όπως το αλμυρό νερό. Ένα τζελ αγαρόζης που έχει εμποτιστεί σε αλμυρό νερό μπορεί να αντέξει μια ηλεκτρική κλίση που περνά μέσα από αυτό συνεχώς. Κάνοντας πολλά αντίγραφα του DNA, συνήθως μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης (PCR), ένα δεδομένο γονίδιο μπορεί να αντιγραφεί εκθετικά από ένα μόνο περιστατικό. Τα γονίδια εκδηλώνονται φυσικά σε τμήματα DNA.
Η αγαρόζη είναι ένα πορώδες υπόστρωμα που επιτρέπει σε μικρά μόρια να περάσουν μέσα από αυτό. Το DNA έλκεται από ένα θετικό φορτίο, έτσι τμήματα DNA διαφορετικών μεγεθών μεταναστεύουν μέσω μιας ηλεκτρολυτικής γέλης αγαρόζης μέσα σε ένα ηλεκτρικό πεδίο θαλασσινού νερού. Μεγάλα τμήματα μεταναστεύουν μέσω του υποστρώματος γέλης πιο αργά από τα μικρά κομμάτια, έτσι τα θραύσματα DNA διαχωρίζονται κατά μέγεθος. Τρέχοντας μεγάλο αριθμό θραυσμάτων DNA ίδιου μεγέθους σε πήκτωμα αγαρόζης, το δείγμα σχηματίζει μια παχιά ταινία.
Η ηλεκτροφόρηση DNA απαιτεί τη χρήση ηλεκτρολυτικού υποστρώματος, ηλεκτρικού πεδίου και βρωμιούχου αιθιδίου, που είναι μια πολύ επικίνδυνη χημική ουσία. Το βρωμιούχο αιθίδιο παρεμβάλλεται μεταξύ των νουκλεϊκών οξέων σε μια διπλή έλικα DNA και λάμπει κάτω από ένα υπεριώδες φως (UV). Για να απεικονίσετε μια ζώνη DNA σε ένα πήκτωμα αγαρόζης, το πήκτωμα μπορεί να εμποτιστεί σε βρωμιούχο αιθίδιο και να φωτογραφηθεί κάτω από υπεριώδες φως. Θα παρουσιαστούν οι ζώνες που σχηματίζονται από διαφορετικά μεγέθη θραυσμάτων DNA και ένας πειραματιστής μπορεί να πει εάν το γονίδιο που μας ενδιαφέρει – ή θραύσμα DNA – υπάρχει.
Από τους μικρότερους οργανισμούς, όπως τα βακτήρια, έως τους μεγαλύτερους οργανισμούς, όπως οι φάλαινες, τα είδη αντιγράφονται αντιγράφοντας το DNA. Ο κώδικας για τη δημιουργία πρωτεϊνών που είναι απαραίτητες για τη ζωή είναι γραμμένος στις γενετικές οδηγίες που παρέχονται από κλώνους DNA. Η ανάλυση του DNA χρησιμοποιείται σε πολλές επιστημονικές μελέτες, συμπεριλαμβανομένης της ποινικής έρευνας, γενετικών μελετών σε ζωικά μοντέλα, βακτηριακού ανασυνδυασμού και ταξινόμησης πεπτιδίων. Το DNA υποδεικνύει τον κώδικα για τη μεταγραφή πρωτεϊνών, επομένως η ηλεκτροφόρηση DNA είναι χρήσιμη σε κάθε περίπτωση όπου ένας επιστήμονας ή πειραματιστής θα είχε αιτία να αντιγράψει, να διαχωρίσει ή να εξετάσει γονίδια σε κλώνους DNA.