RUBRICA TECNICHE DI LABORATORIO #1: L’elettroforesi su gel

Avviciniamoci al tema dello studio del DNA partendo da una delle tecniche più semplici e più sfruttate nei laboratori di tutto il mondo: l’elettroforesi.

L’elettroforesi su gel è una tecnica che permette di separare molecole di acidi nucleici (DNA, RNA) o proteine in relazione alla loro carica elettrica, dimensione e struttura. Il gel è una matrice solida, in genere di agarosio o poliacrilammide, e funge da setaccio. L’agarosio è un polisaccaride estratto dalle alghe; esso presenta catene lineari relativamente corte e fra loro interconnesse da legami idrogeno crociati. I gel di poliacrilammide si formano invece tramite copolimerizzazione di acrilammide e di un agente che forma legami crociati covalenti: questo significa semplicemente che i pori del “setaccio” di acrilammide sono più piccoli di quelli di agarosio, per cui in base all’esperimento si preferirà l’uno o l’altro gel. Generalmente il gel, fatto colare in uno stampo, dopo aver solidificato, viene posto in una vasca per elettroforesi orizzontale imbevuta di soluzione tampone (buffer) e munita di due elettrodi (catodo ed anodo) per applicare un campo elettrico.

Sottoposte ad un campo elettrico adeguato, molecole cariche di DNA (o RNA o proteine) migreranno in funzione della loro carica, dimensione e struttura. In particolare, le molecole di DNA o RNA cariche negativamente per la presenza dei gruppi fosfato migreranno verso il polo positivo (anodo) e potranno perciò essere separate fra loro e comparate con un marcatore di peso molecolare per stabilire approssimativamente la dimensione delle molecole in esame in termini di paia di basi (pb). Questo dà indicazione sulla dimensione delle bande di DNA (pb approssimative) e, più semplicemente, sulla presenza o meno di una determinata banda (e sulla sua natura, come la sua topologia per esempio). Nella storia della biologia, l’elettroforesi ha avuto un peso fondamentale. Oggigiorno, l’elettroforesi viene spesso utilizzata come controllo della riuscita di un altro esperimento (per esempio, isolamento dell’RNA o uso di plasmidi ed enzimi di restrizione; ma questo sarà un altro capitolo!).