การเพิ่มปริมาณดีเอนเอในหลอดทดลอง

การประยุกต์ใช้

1. เพื่อใช้ในการโคลนยีน (PCR in Gene cloning)
2. เพื่อการวินิจฉัย (PCR in Medical Applications)
- ตรวจหาเชื้อโรค
- ตรวจหาความผิดปกติของยีน
3 . เพื่อการจำแนกสิ่งมีชีวิต (PCR Genome Typeing)
4. ด้านกฎหมาย เช่น การสืบหาฆาตกร การทำลายพิมพ์ดีเอนเอ

การตรวจสอบคุณภาพและปริมาณดีเอนเอด้วยวิธีเจลอิเล็กโทรโฟรีซิส(Gel Electrophoresis)

Electrophoresis เป็นวิธีที่ใช้กระแสไฟฟ้าช่วยในการแยกสารประกอบต่างๆออกจากกัน โดยอาศัยคุณสมบัติที่แตกต่าง กันบางประการของโมเลกุลในการแยก เช่น ขนาด รูปร่าง และประจ ุเป็นต้น ทำให้สารเคลื่อนที่ไม่เท่ากัน โดยต้องอาศัยความต่างศักย์ของกระแส ไฟฟ้าและตัวกลางชนิดต่างๆที่เหมาะสม วิธีการนี้สามารถนำมาใช้ในการแยกและทำให้สารบริสุทธิ์ เมื่อแยกสารแล้วตรวจสอบตำแหน่ง การเคลื่อนที่ต่างๆด้วยการใช้สีย้อม

อัตราการเคลื่อนที่ของสารโดยวิธ ีเจลอิเล็กโทรโฟรีซิส ขึ้นอยู่กับปัจจัยดั่งต่อไปนี้

1. คุณสมบัติของสารตัวอย่าง

1.1 ชนิดและปริมาณของประจุ จะเป็นตัวกำหนดทิศทางการเคลื่อนที่ของโมเลกุลในสนามไฟฟ้าโดยโมเลกุลที่มี ประจุบวก ย่อมเคลื่อนที่ไปยังขั้วลบ และโมเลกุลที่มีประจุลบย่อมเคลื่อนที่ไปยังขั้วบวก
1.2 ขนาดของโมเลกุล อัตราการเคลื่อนที่ของโมเลกุลขนาดใหญ่จะเคลื่อนที่ช้า กว่าขนาดโมเลกุลที่มีขนาดเล็ก
1.3 รูปร่างของโมเลกุล โมเลกุลที่มีรูปร่างต่างกัน การเคลื่อนที่จะมีอัตราเร็วที่ต่างกัน

2. สนามไฟฟ้า

อัตราการเคลื่อนที่ของโมเลกุลในสนามไฟฟ้าเป็นสัดส่วนโดยตรงกับกระแสไฟฟ้า ระยะเวลาในการทำอิเล็กโทรโฟรีซิส และความต่างศักย์ไฟฟ้า แต่แปรผกผันกับความต้านทานไฟฟ้า การใช้กำลังไฟสูงทำให้ความร้อนเพิ่มขึ้น จึงเกิดการ กระจายตัว(diffusion) ของโมเลกุลและแยกสารได้ไม่ดีเท่าที่ควร หรืออาจเสียสภาพธรรมชาติ มีผลทำให้เกิดการกระจายตัวของสารเช่นกัน การหยอดตัวอย่างดีเอนเอจะหยอดลงหลุมทางด้านขั้วลบ (cathode) ซึ่งดีเอนเอจะเคลื่อนที่ไปยังขั้วบวก (anode)

3. สารละลายบัฟเฟอร์(Buffer)

บัฟเฟอร์มีหน้าที่รักษาสภาพธรรมชาติ ความเป็นกรดด่างของตัวค้ำจุล(medium) และมีความสำคัญต่อการเคลื่อนที่ของโมเลกุลในสนามไฟฟ้า โดยความเป็นกรด-ด่างมีผลต่อการแตกตัวของหมู่ประจุ โดยเฉพาะโปรตีน แต่ดีเอนเอมีประจุเป็นลบเสมอ เนื่องจากมีหมู่ฟอสเฟต และการทำอิเล็กโทรโฟรีซิสส่วนใหญ่ทำในบัฟเฟอร์ที่มีสภาวะเป็นด่างเล็กน้อย เพรา ะ ดีเอนเอจะคงตัวได้ดีกว่า

4. ตัวกลางค้ำจุล

ตัวกลางค้ำจุลจะมีความสำคัญต่อการแยกสารด้วยวิธีอิเล็กโทรโฟรีซิสเป็นอย่างมาก ตัวกลางค้ำจุลควรมีลักษณะดังนี้คือ
4.1 ยอมให้สารตัวอย่างผ่านได้รวดเร็ว สามารถแยกสารได้ชัดเจน
4.2 ไม่มีประจุเพื่อไม่ให้ไปมีผลต่อการวิ่งของดีเอนเอหรือโปรตีนในกระแสไฟฟ้า
4.3 ไม่ไวในการทำปฏิกริยา
การเลือกตัวกลางค้ำจุลที่เหมาะสมทำให้การแยกดีเอนเอออกมาได้ดี ตัวกลางที่นิยมใช้คือ เจลอะกาโรส ซึ่งมักใช้ในการแยกดีเอนเอและอาร์เอนเอ ส่วนเจลโพลีอะคริลาไมด์ มักใช้ในการแยกสารประกอบโปรตีน หรือ ดีเอนเอที่ต้องการความละเอียดสูง