• دور التيار الكهربي في فصل جزيئات الحمض النووي
التفريد الكهربائي هو تقنية تتيح فصل وتحليل الجزيئات المشحونة في مجال كهربائي. يستخدم الفصل الكهربائي للحمض النووي بشكل شائع لفصل وتنقية البروتينات والأحماض النووية التي تختلف في الحجم أو الشكل. عادة ما تستخدم المواد الهلامية جزيئات عديدة السكاريد لتصوير أجزاء من الحمض النووي. حيث يعتمد تركيز عديد السكاريد المستخدم في صنع الهلام على حجم أجزاء الحمض النووي التى تعمل بها. فبالتالي كلما زاد تركيز عديد السكاريد زاد تركيز المصفوفة والهلام المتجمع معا بواسطة الروابط الهيدروجينية والعكس صحيح. حيث يتم فصل أجزاء أصغر من الحمض النووي على تركيزات أعلى من عديد السكاريد بينما تتطلب الجزيئات الأكبر تركيزات أقل.
لصنع مادة هلامية يتم خلط مسحوق عديد السكاريد مع محلول التفريد الكهربائي ويتم تسخينه إلى درجة حرارة عالية حتى يذوب كل مسحوق عديد السكاريد ثم يُفرغ الهلام المنصهر في وعاء مُخصص لصب الهلام ويوضع مشط في أحد طرفيه لعمل آبار «Wells» للعينات التي سيتم حقنها فيها. بمجرد أن يبرد الهلام ويتصلب سيصبح أقل شفافية مما كان عليها، وقتها تتم إزالة المشط. بعدها يتم وضع الهلام في خلية التفريد الكهربائي ويتم سكب محلول الفصل الكهربائي المؤقت في خلية التفريد حتى يتم تغطية سطح الهلام. تعتمد نوع الخلية المؤقت المستخدمة على الحجم التقريبي لأجزاء الحمض النووي في العينة كما يوجد الكثير ممن يستخدمون الآن مواد هلامية مسبقة الصنع.
كذلك يتم إضافة صبغة إلى عينة الحمض النووي قبل حقنها بخلية التفريد الكهربائي لزيادة لزوجة العينة مما يمنعها من الطفو خارج الآبار وبالتالي يمكن رؤية هجرة الجزيئات عبر الهلام. ثم يتم حَقن علامة الحمض النووي المعروفة أيضا بمعيار الحجم أو سلم الحمض النووي «DNA Ladder» في البئر الأول للهلام. وبما إن الأجزاء الموجودة في العلامة ذات طول معروف لذا يمكن استخدامها للمساعدة في التعرف على حجم الحمض النووي في العينات التي يتم اختبارها. ثم يتم حَقن عينات الحمض النووي المحضرة في الآبار المتبقية من الهلام. وعند الانتهاء من ذلك يتم وضع الغطاء على خلية التفريد الكهربائي مع التأكد من صحة اتجاه الهلام والأقطاب الموجبة والسالبة. ثم يتم تشغيل التيار الكهربائي بحيث يتحرك الحمض النووي سالب الشحنة عبر الهلام باتجاه القطب الموجب للخلية. يمكن الحكم على المسافة التي هاجرها الحمض النووي في الهلام بصريا من خلال مراقبة انتقال الصبغة العازلة. يترك التيار الكهربائي لفترة طويلة بما يكفي للتأكد من أن أجزاء الحمض النووي تتحرك بعيدا بما يكفي عبر الهلام لفصلها لكن ليس طويلا حتى لا يرتحلوا خارج الهلام. بمجرد انتقال الحمض النووي بعيدا بما يكفي عبر الهلام يتم فصل التيار الكهربائي وإزالة الهلام من الخلية.
وتختلف أنواع الفصل الكهربائي ويوجد عدة طرق أخرى لاستخدامه للحصول على النتائج المرغوب فيها، ولكن يسهل التعامل مع هذه التقنية في حال معرفة الركائز الأساسية والأبعاد المختلفة لها لذلك يجب فهم وتعلم الخطوات الثابتة أولا لهذه التقنية.
الكاتب: فاطمة سيد
