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細胞よりもはるかに小さいDNAフラグメントの長さを測定する場合、微生物学者にはトリックが必要であり、最も便利なのはゲル電気泳動です。この方法は、DNA断片が帯電しているという事実に依存しており、DNAの二重らせん構造の発見の原因となったX線結晶学などのより高価な方法の代替手段です。
ゲル電気泳動の仕組み
DNA分子は帯電しているため、電流の影響を受けます。それらを中性ゲルにセットし、ゲル全体に電流を流すと、分子は正極（アノード）に向かって移動します。サイズの異なるDNA分子は同じ電荷を運ぶため、小さい分子はより速く移動するため、このプロセスは分子を既知のサイズのサンプルと比較できるバンドに分離します。
基本的な電気泳動手順
ゲルは通常、緩衝液で加熱すると半固体のわずかに多孔質のゲルを形成する多糖類であるアガロースから作られています。一方の端で、ゲルはウェルと呼ばれる小さなくぼみを形成し、研究者は研究中のDNAサンプルと、DNAラダーと呼ばれる既知の長さの参照サンプルを配置します。はしごの断片の長さは、X線結晶構造解析などの別の方法で事前に決定されています。
ゲルを導電性溶液に浸し、電圧をかけると、フラグメントがゲル内を移動し始めます。小さい方が最初に、後ろに大きいほうが遅くなります。最終的には、サイズに応じてスペクトルのようなバンドになります。
これが発生すると、研究者は電源を切り、ゲルにDVA結合色素を注入し、紫外線下で標本を調べます。ラダーを参照として使用して、研究者は可視バンド内の各フラグメントのサイズを決定できます。バンドのみが表示されます。個々のDNAフラグメントは小さすぎて見えません。
不明なフラグメントの長さの決定
サンプルのすべてのバンドがラダー上のバンドとペアになる可能性はないため、これらの未知のフラグメントのサイズを決定するために、科学者は通常グラフをプロットします。 X軸にはラダー内の各バンドが移動した距離がミリメートルで表示され、Y軸には各バンドのサイズが表示されます。ポイントが曲線で接続されている場合、そのバンドが移動した距離をミリメートル単位で測定した後、任意のバンドのサイズを曲線から推定できます。