تقنية التفريد الكهربائي وعلاقتها بفصل جزيئات الأحماض النووية

تقنية التفريد الكهربائي وعلاقتها بفصل جزيئات الأحماض النووية

• تقنية التفريد الكهربائي وعلاقتها بفصل جزيئات الأحماض النووية

التفريد الكهربائي للأحماض النووية هو أسلوب شائع الاستخدام في المختبرات لفصل الجزيئات المشحونة مثل الحمض النووي والبروتينات وفقا لحجمها. حيث يتكون الهلام من مصفوفة قابلة للاختراق تشبه إلى حد ما «مُنخل» يمكن للجزيئات أن تنتقل عبرها عندما يمر تيار كهربائي. بمعنى أنه يمكن الانتقال للجزيئات المشحونة عبر المادة الهلامية عند وجود تيار كهربائي عبرها. يتم تطبيق تيار كهربائي عبر الهلام بحيث يكون لأحد طرفي الهلام شحنة موجبة والطرف الآخر له شحنه سالبة. تسمى حركة الجزيئات المشحونة بالهجرة حيث تهاجر الجزيئات نحو الشحنة المعاكسة وبالتالي فإن الجزئ ذي الشحنة السالبة يتم سحبه نحو الطرف الموجب. تنتقل الجزيئات الأصغر عبر الهلام بسرعة أكبر وبالتالي تنتقل إلى مسافة أبعد من الأجزاء الكبيرة التي تهاجر ببطء والتي بدورها ستنتقل لمسافة أقصر. يعمل التفريد الكهربائي على تمييز أجزاء الحمض النووي ذات الأطوال المختلفة. حيث إن شٌحنة الحمض النووي سالبة، لذلك عندما يتم تطبيق تيار كهربائي فإن الحمض النووي سوف يهاجر نحو القطب موجب الشحنة.

جميع جزيئات الحمض النووي لها نفس القدر من الشُحنة لكل كتلة وبسبب هذا يفصل التفريد الكهربائي أجزاء الحمض النووي على أساس الحجم فقط. سوف نتمكن من رؤية الحمض النووي الموجود على الهلام حيث إنه يظهر على شكل شرائط «Bands» إذا استخدمنا الأصباغ مع تعريضها للأشعة فوق البنفسجية. باستخدام التفريد الكهربائي يمكننا أن نرى عدد أجزاء الحمض النووي المختلفة الموجودة في العينة وحجمها بالنسبة لبعضها البعض. تتضمن تقنية الفصل الكهربائي مادة هلامية وهي لوح من مادة تشبه الجيلي. غالبا ما يتم تصنيع المواد الهلامية الخاصة بفصل الحمض النووي من جُزيئات عديد السكاريد والتي تأتي على شكل رقائق جافة ومسحوقة. عندما يتم تسخين وإذابة عديد السكاريد في محلول ويترك ليبرد فإنه سيشكل مادة هلامية صلبة قليلا. على المستوى الجزيئي، فإن الهلام عبارة عن مصفوفة من جزيئات عديد السكاريد التي يتم تجميعها معا بواسطة روابط هيدروجينية وتشكل مساما صغيرة. وفي أحد طرفي التفريد الكهربائي يحتوي الهلام على فجوات شبيهة بالجيوب تسمى الآبار «Wells» حيث سيتم حقن عينات الحمض النووي. يمكن استخدام الهلام الكهربائي لمجموعة من الأغراض على سبيل المثال للحصول على بصمة الحمض النووي لأغراض الطب الشرعي أو لاختبار الأبوة أو للبحث عن العلاقات التطورية بين الكائنات الحية ويستخدم أيضا للتحقق من تفاعل البلمرة المتسلسل ولفحص الجينات المرتبطة بمرض معين وتمتلك أيضا العديد من الاستخدامات الأخرى التي لا تقل أهمية عن الاستخدمات المذكورة لذلك لابد من التوسع في معرفة كافة أبعاد هذه التقنية لتحقيق أقصى استفادة منها في مجال التكنولوجيا الحيوية.

المصدر 1 المصدر 2 المصدر 3

الكاتب: فاطمة سيد

About Us

Bio Team Egypt
We are Egyptian activists in the field of Biotechnology and Entrepreneurship awareness. Researchers, engineers and undergrad students from divers Egyptian universities and institutions. One target has collected us, is to create an Egyptian scientific community which is specialized into Biotechnology.
Foundation
Mission
Vision

Get Updates In Your Inbox