Elektroforez Nedir? Nasıl Çalışır?

Elektroforez, yüklü parçacıkların elektrik alanı etkisiyle bir ortam içinde hareket ettirilmesi prensibine dayanan bir ayırma yöntemidir. Genellikle biyokimya, moleküler biyoloji ve adli bilimlerde DNA, RNA ve protein gibi makromoleküllerin ayrıştırılması ve analiz edilmesi için kullanılır. Elektroforez, örneklerin büyüklük, yük ve yapılarına göre ayrılmasını sağlayarak bilim insanlarına önemli bilgiler sunar.

1. Elektroforezin Temel Prensibi

Elektroforez, numunelerin elektrik yüklü bir ortamda hareket etmesi prensibine dayanır. Moleküller, negatiften (katot) pozitife (anot) doğru veya tam tersi yönde hareket eder. Molekülün yükü, büyüklüğü ve ortamın viskozitesi, hareket hızını belirler. Bu sayede farklı büyüklükteki parçalar belirli bir düzen içinde ayrılır.

2. Elektroforez Türleri

Elektroforez yöntemleri, kullanılan ortam ve uygulama alanına göre çeşitlilik gösterir:

• Agaroz Jel Elektroforezi: DNA ve RNA gibi nükleik asitlerin ayrılması için kullanılır. Numuneler agaroz jelde göç ettirilerek büyüklüğe göre ayrılır.
• Poliakrilamid Jel Elektroforezi (PAGE): Protein ve küçük DNA parçalarının ayrılması için kullanılır. Daha yüksek çözünürlük sağlar.
• SDS-PAGE: Proteinlerin moleküler ağırlıklarına göre ayrıldığı özel bir PAGE tekniğidir.
• Kapiler Elektroforez: Yüksek çözünürlük sağlayan ve küçük hacimli numuneler için kullanılan bir tekniktir.
• İzolelektro Fokuslama: Proteinlerin izoelektrik noktalarına göre ayrılmasını sağlar.

3. Elektroforezin Çalışma Süreci

1. Numune Hazırlığı: DNA, RNA veya proteinler uygun bir tampon çözeltisi içinde hazırlanır.
2. Jel Hazırlığı: Numunenin ayrılacağı jel (agaroz veya poliakrilamid) hazırlanır ve elektroforez tankına yerleştirilir.
3. Numunenin Jele Yüklenmesi: Numuneler kuyucuklara dikkatlice yerleştirilir.
4. Elektrik Akımının Uygulanması: Elektrik alanı uygulandığında moleküller büyüklük ve yüke göre farklı hızlarda göç eder.
5. Sonuçların Görselleştirilmesi: DNA ve proteinlerin görünür hale getirilmesi için boyalar veya floresan belirteçler kullanılır.

4. Elektroforezin Kullanım Alanları

• Genetik araştırmalar: DNA kesimlerinin ayrıştırılması ve analizi
• Adli bilimler: Parmak izleri ve genetik profilleme çalışmaları
• Biyoteknoloji: Protein saflaştırma ve kalite kontrol
• Tıp ve hastalık teşhisi: Genetik hastalıkların ve enfeksiyon ajanlarının belirlenmesi

Elektroforez, biyolojik moleküllerin analizinde hassas ve güvenilir sonuçlar sunan temel laboratuvar tekniklerinden biridir.