로딩 염색약은 50bp, 마커는 50bp 간격의 것을 사용하였다고 가정한 시뮬레이션입니다. ('bp'는 DNA 염기쌍 개수를 나타내는 단위입니다.)
전기영동
전기영동은 전극 사이의 전기장 하에서 용액 속의 전하가 반대 전하의 전극을 향하여 이동하는 화학현상입니다.
전기영동은 스웨덴의 생물리학자 아르네 티셀리우스가 1930년대 혈장단백질을 연구하는 과정에서 고안하였습니다. 아르네 티셀리우스는 전기영동을 응용한 분석법 고안의 공로를 인정받아 1948년 노벨 화학상을 수상하였습니다.
겔 전기영동법
일반적으로 DNA는 전기적으로 (-)극성을 띠고 있으며, 전기장에 놓여 있게 되면 (+)극성을 향해 이동합니다. 이 성질을 이용하면 조각낸 DNA를 그 길이에 따라 분류할 수 있습니다.
간략하게 실험방법을 소개하면 다음과 같습니다.
- 채취한 세포로부터 DNA를 추출합니다.
- DNA를 제한효소 처리하여 작은 조각들로 나눕니다.
- 필요한 경우 로딩염색 처리를 합니다. (전기영동의 진행 상황을 육안으로 볼 수 있게 해 줍니다.)
- 전기영동판에 DNA 샘플을 넣고 전극을 연결합니다.
- 전기영동이 완료되었으면, 형광 염색약으로 처리한 다음 자외선을 비추어 봅니다.
전기영동판은 해초에서 추출한 아가로스 겔(Agarose gel)로 만듭니다. 아가로스 겔은 실들이 서로 얽힌 그물 구조를 갖고 있기 때문에 통과하는 용질의 크기가 클수록 겔을 느리게 통과합니다. 즉, DNA의 길이가 짧을수록 (+)전극의 가까운 위치에서 검출됩니다.
DNA 조각들을 관찰하기 위한 염색은 육안으로 관찰하기 위한 염색(loading Dye)과 자외선을 이용하는 형광 염색(UV dye)의 두가지가 있습니다.
육안으로 관찰하기 위한 염색은 전기영동의 진행상황을 관찰하기 위한 것으로서, 실제 자세한 관찰을 위해서는 전기영동이 끝난 후 형광 염색을 추가로 해야 합니다. 자외선 램프를 비추면 형광물질이 자외선을 가시광선으로 바꾸어 주기 때문에 DNA 조각들을 눈으로 쉽게 관찰할 수 있습니다.