Ce este electroforeza pe gel ARN?

În biochimie, electroforeza pe gel de ARN este o metodă comună utilizată pentru a analiza molecula biologică numită acid ribonucleic (ARN). Electroforeza pe gel separă moleculele după dimensiune și sarcină pe măsură ce sunt „cernute” printr-o foaie formată dintr-o substanță chimică gelatinoasă. Acest proces este cel mai adesea folosit în laboratoare pentru a analiza fragmente de acid dezoxiribonucleic (ADN) sau ARN, molecule care conțin informații genetice ale unui organism. Electroforeza pe gel ARN diferă ușor de electroforeza pe gel ADN în procedură, deoarece moleculele de ARN, spre deosebire de ADN, sunt lanțuri monocatenar care tind să se plieze în structuri. Acest lucru face separarea după dimensiune mai dificilă pentru fragmentele de ARN.

Primul pas în electroforeza pe gel de ARN este izolarea moleculelor de ARN din celulele biologice ale probei. Țesutul eșantionului este dizolvat într-un amestec specific de substanțe chimice și purificat pentru a elimina enzima RNaza, proteinele și ADN-ul. Este deosebit de important ca proba să nu fie contaminată cu RNază în niciun moment al procesului, deoarece RNază catalizează degradarea moleculelor de ARN, determinându-le să se despartă. După ce proba este purificată, este răcită și se adaugă o altă substanță chimică pentru a face ca ARN-ul să precipite sau să pice sub formă de solid din soluție. Proba este apoi pusă într-o centrifugă, care o învârte la o viteză mare și izolează precipitatul solid de la fundul tubului de probă.

Într-o procedură de electroforeză pe gel ADN sau ARN, moleculele biologice purificate sunt adăugate la godeuri dintr-un capăt al unei foi de gel plat. Un curent electric trece apoi prin gel. Deoarece moleculele de ADN și ARN sunt încărcate negativ, ele sunt atrase de electrodul pozitiv de la capătul îndepărtat al gelului și migrează prin porii din gel către acel capăt. Porii din gel au o dimensiune fixă, astfel încât fragmentele mai mici de ADN sau ARN migrează mai repede decât fragmentele mai mari, care au mai multe probleme în navigarea prin matricea poroasă.

După ce gelul a fost rulat pentru o anumită perioadă de timp, curentul electric este oprit și rezultatele sunt examinate. Moleculele de ADN sau ARN pot fi colorate și făcute vizibile în acest moment. Fiecare fragment va apărea ca o bandă într-un punct diferit al gelului, în funcție de cât de departe a reușit să migreze, având în vedere dimensiunea sa. Separarea fragmentelor în funcție de dimensiune poate fi utilă în compararea probelor, ca în criminalistică, pentru a determina dacă există o potrivire – eșantioanele identice vor avea modele de bandă identice.

În electroforeza pe gel ARN, este necesară etapa suplimentară de denaturare înainte ca gelul să poată fi rulat. În condiții normale, moleculele de ARN se vor aglomera sau se vor plia în structuri secundare, afectând mobilitatea fragmentelor de ARN prin gel. Pentru a preveni acest lucru, proba de ARN trebuie denaturată prin adăugarea unei substanțe chimice, cum ar fi formaldehida, la probă și la gel.