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ゲル電気泳動は、DNAを構成分子のレベルで分析できる技術です。このDNA可視化法では、サンプルをアガロースゲル培地に置き、ゲルに電界をかけます。これにより、電気化学特性に応じて異なる速度でDNAの断片がゲル内を移動します。
臭化エチジウム
この視覚化技術では、電気泳動の前に臭化エチジウムをアガロースパウダー、EDTAバッファー、および水と混合してゲルマトリックスを形成します。その結果、エチジウムブロマイド分子はマトリックス全体に均一に分散されます。ゲルのウェルにそれぞれのDNAサンプルとトラッキング色素が満たされると、電圧が印加され、マトリックス全体に大きな極性化合物がゆっくりと引き込まれます。
この移動中、DNA分子の塩基は、エチジウムブロマイドの電荷により一時的に粒子に結合し、それらを引きずります。ゲル電気泳動が完了するまでに、各DNA分子はかなりの量の臭化エチジウムを拾い上げています。
紫外線の存在下では、臭化エチジウムは蛍光を発します。技術者が特別に調整されたUV光をゲル全体に照射し、機械が光る破片の画像をキャプチャします。
メチレンブルー
UVトランスイルミネーターが利用できない場合や実用的でない場合、技術者は、電気泳動されたDNAを含むアガロースゲルをメチレンブルーの溶液に一晩浸すことにより、通常の状態でDNAを可視化できます。
かなり疎水性の陰イオンを含む塩化物塩、メチレンブルー分子はゲルマトリックス全体に浸透します。ただし、DNA全体の水素結合により、染色分子が蓄積されます。このDNA染色密度の増加により、肉眼で見える濃い青色が得られます。
染料の追跡
DNAバンドの相対的なサイズを超えて、技術者は追跡色素と呼ばれる化学物質を使用して各フラグメントの絶対サイズ（塩基対）を測定できます。メチレンブルーまたはエチジウムブロマイドを添加せずに見えるため、ブロモフェノールブルーやキシレンシアノールなどのトラッキング色素は、電気泳動中にそれぞれ300ヌクレオチドと4,000ヌクレオチドからなるDNA断片と同じ速度でアラゴースゲルマトリックスを移動します。電気泳動では、より大きなDNAフラグメントが、小さなフラグメントよりも遅い速度でゲルマトリックスを移動します。したがって、色素の追跡はDNAフラグメントの可視性に直接影響しませんが、ゲル内のDNAフラグメントの位置をこれらの色素の位置と比較することにより、技術者はDNAフラグメントに含まれるおおよそのヌクレオチド数を「見る」ことができます。