Čo je DNA?

Štruktúra a tvar DNA

DNA, tiež známa ako kyselina deoxyribonukleová, je molekula, ktorá je zhlukom atómov spojených dohromady. V prípade DNA sú tieto atómy spojené do tvaru dlhého špirálovitého rebríka. Tu môžeme jasne vidieť obrázok, aby sme rozpoznali tvar DNA.

Ak ste niekedy študovali biológiu, pravdepodobne ste počuli, že DNA funguje ako plán alebo recept na živú vec. Ako preboha môže len molekula pôsobiť ako plán pre niečo také zložité a úžasné, ako je strom, pes a ľudské bytosti? To je naozaj úžasné.

DNA je jedným z najlepších návodov. Je to zložitejšie ako ktorýkoľvek návod, ktorý ste kedy použili. Celý návod je napísaný v kóde. Ak sa pozriete na chemickú štruktúru DNA pozorne, ukáže vám štyri hlavné stavebné kamene. Tieto dusíkaté zásady nazývame: adenín (A), tymín (T), guanín (G) a cytozín (C). DNA tiež obsahuje cukry a fosfátové skupiny (vyrobené z fosforu a kyslíka). Tie tvoria fosfát-deoxyribózový hlavný reťazec.

Ak si predstavíte štruktúru DNA ako rebrík, priečky rebríka sú vyrobené z dusíkatých báz. Tieto základne sa spárujú, aby urobili každý krok rebríka. Tiež sa spárujú iba špecifickým spôsobom. (A) sa vždy spáruje s (T) a (G) sa vždy spáruje s (C). To je veľmi dôležité, keď je čas skopírovať celú DNA alebo jej časť.

Aby som teda odpovedal na otázku, čo je DNA? DNA je molekulárny plán pre živú vec. DNA vytvára RNA a RNA vytvára bielkoviny a bielkoviny tvoria život. Celý tento proces je komplikovaný, sofistikovaný a magický a je úplne založený na chémii, ktorú možno študovať a pochopiť.

Ako oddeliť fragment DNA?

AKO sme povedali, že DNA možno študovať a pochopiť, ale ako to môžeme urobiť? Vedci sa ich učia, skúmajú a skúmajú. Ľudia používajú gélovú elektroforézu na oddelenie DNA na ďalší výskum. Gélová elektroforéza je technika používaná na oddelenie fragmentov DNA (alebo iných makromolekúl, ako sú RNA a proteíny) na základe ich veľkosti a náboja. Elektroforéza zahŕňa vedenie prúdu cez gél obsahujúci požadované molekuly. Na základe ich veľkosti a náboja budú molekuly prechádzať gélom rôznymi smermi alebo rôznymi rýchlosťami, čo umožní ich vzájomné oddelenie. Pomocou elektroforézy môžeme vidieť, koľko rôznych fragmentov DNA je prítomných vo vzorke a aké veľké sú voči sebe navzájom.

Ak chcete vykonať gélovú elektroforézu, najprv potrebujete príslušné experimentálne vybavenie, elektroforézu (nádrž/komora) a jej napájanie. Nasledujúci obrázok ukazuje model horizontálnej elektroforézy (nádrž/komora).DYCP-31DNa napájanie modeluDYY-6Dod spoločnosti Beijing Liuyi Biotechnology Co., Ltd. pre DNA gélovú elektroforézu.

Gélová elektroforéza zahŕňa gél, čo je druh materiálu podobného Jello. Gély na separáciu DNA sa často používajú agaróza, ktorá prichádza ako suché, práškové vločky. Keď sa agaróza zahreje v tlmivom roztoku (voda s určitými soľami) a nechá sa vychladnúť, vytvorí sa z nej tuhý, mierne rozmačkaný gél. Na molekulárnej úrovni je gél matricou molekúl agarózy, ktoré sú držané pohromade vodíkovými väzbami a tvoria drobné póry.

Obrázok z Khan Academy

Po príprave gélu vložte gél do telesa nádoby elektroforézy a nalejte tlmivý roztok do vyrovnávacej nádoby, kým sa gél neponorí. Potom sa vzorky DNA vložia do jamiek (zárezov) na jednom konci gélu a aplikuje sa elektrický prúd, ktorý ich pretiahne cez gél. Fragmenty DNA sú negatívne nabité, takže sa pohybujú smerom k pozitívnej elektróde. Pretože všetky fragmenty DNA majú rovnaké množstvo náboja na hmotnosť, malé fragmenty sa pohybujú gélom rýchlejšie ako veľké. Po vykonaní gélovej elektroforézy boli fragmenty DNA oddelené; a výskumníci môžu preskúmať gél a zistiť, aké veľkosti pásov sa na ňom nachádzajú. Keď je gél zafarbený farbivom viažucim DNA a umiestnený pod UV svetlom, fragmenty DNA budú žiariť, čo nám umožní vidieť DNA prítomnú na rôznych miestach pozdĺž dĺžky gélu.

Beijing Liuyi Biotechnology Co., Ltd okrem elektroforéznych komôr (nádrže/komôr) a napájacích zdrojov poskytuje aj UV transiluminátor, ktorý dokáže pozorovať a fotografovať pre gél na elektroforézu proteínov a DNA. ModelkaWD-9403Bje prenosný UV transiluminátor na pozorovanie gélu elektroforézy DNA. ModelkaWD-9403Fmôže pozorovať, fotografovať pre proteín aj DNA gél.