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L'électrophorèse sur gel est une technique permettant d'analyser l'ADN au niveau de ses molécules constitutives. Dans cette méthode de visualisation de l'ADN, les échantillons sont placés sur un milieu de gel d'agarose et un champ électrique est appliqué au gel. Cela provoque la migration de fragments d'ADN à travers le gel à des vitesses différentes en fonction de leurs propriétés électrochimiques.
Le bromure d'éthidium
Pour cette technique de visualisation, le bromure d'éthidium est mélangé avec de la poudre d'agarose, du tampon EDTA et de l'eau pour former la matrice de gel avant l'électrophorèse. En conséquence, les molécules de bromure d'éthidium sont uniformément dispersées dans la matrice. Une fois que les puits de gels ont été remplis avec leurs échantillons d'ADN et leurs colorants de suivi respectifs, une tension est appliquée pour attirer lentement les grands composés polaires sur la matrice.
Au cours de ce mouvement, les bases des molécules d'ADN se lient temporairement aux particules grâce à la charge de bromure d'éthidium qui les traîne. Au moment où l'électrophorèse sur gel est terminée, chaque molécule d'ADN a capté une quantité importante de bromure d'éthidium.
En présence de rayons ultraviolets, le bromure d'éthidium présente une fluorescence. Les techniciens diffusent une lumière UV spécialement calibrée sur le gel, tandis qu'une machine capture l'image des fragments incandescents.
Bleu de méthylène
Si un transilluminateur UV n'est pas disponible ou pratique, les techniciens peuvent rendre l'ADN visible dans des conditions normales en trempant le gel d'agarose fini, avec l'ADN électrophorhorisé à l'intérieur, dans une solution de bleu de méthylène toute la nuit.
Un sel de chlorure avec un anion fortement hydrophobe, des molécules de bleu de méthylène pénètrent dans toute la matrice de gel. Cependant, la liaison hydrogène dans tout l'ADN provoque l'accumulation des molécules de coloration. Cette densité de taches d’ADN accrue donne une nuance de bleu plus profonde, visible à l’œil nu.
Colorants de suivi
Au-delà de la taille relative des bandes d'ADN, les techniciens peuvent mesurer la taille absolue (en paires de bases) de chaque fragment à l'aide de produits chimiques appelés colorants de suivi. Visibles sans addition de bleu de méthylène ni de bromure d'éthidium, des colorants de suivi tels que le bleu de bromophénol et le xylène cyanol se déplacent à travers les matrices de gel aragose au cours de l'électrophorèse à la même vitesse que des fragments d'ADN constitués de 300 nucléotides et de 4 000 nucléotides, respectivement. En électrophorèse, des fragments d'ADN plus massifs traversent la matrice de gel à une vitesse plus lente que les fragments plus petits. Par conséquent, bien que les colorants de repérage n'influencent pas directement la visibilité des fragments d'ADN, la comparaison de la position d'un fragment d'ADN dans le gel avec la position de ces colorants permet aux techniciens de "voir" le nombre approximatif de nucléotides contenus dans le fragment d'ADN.