핵심 개념

전기영동(Electrophoresis)은 DNA 분자가 가진 음전하 성질을 이용하여, 전압을 걸어주었을 때 DNA 분자가 그물망 구조를 가진 겔(Gel)을 통과하며 크기(길이)에 따라 분리되도록 하는 기술입니다. DNA의 인산기가 음전하를 띠기 때문에 양극(+) 방향으로 이동하며, 이때 작은 분자일수록 장애물을 더 빨리 통과하여 멀리 이동합니다.

전기영동의 상세 과정

  1. 겔 조제: 주로 해상도가 높은 아가로스(Agarose)를 사용하여 원하는 농도의 겔을 만듭니다.
  2. 시료 주입: 겔의 홈(Well)에 DNA 시료와 로딩 다이(Loading Dye)를 섞어 넣습니다.
  3. 전압 인가: 전극을 연결하여 DNA가 음극(-)에서 양극(+)으로 이동하게 합니다.
  4. 분리: DNA 조각들이 크기에 따라 겔 내부에서 서로 다른 위치에 멈추게 됩니다.
  5. 염색 및 관찰: EtBr(Ethidium Bromide)이나 안전한 대체 염색약을 사용하여 자외선(UV) 하에서 DNA 밴드를 확인합니다.

시험 포인트

  1. DNA의 전하: DNA는 골격의 인산기($PO_{4}^{3-}$)로 인해 강한 음전하를 띱니다.
  2. 이동 속도와 크기: DNA의 이동 거리는 분자량의 로그(Log) 값에 반비례합니다.
  3. 겔 농도의 역할: 겔의 농도가 높을수록 그물망이 촘촘해져 작은 DNA 분리를 정교하게 할 수 있습니다.
  4. 시각화 원리: 염색약 분자가 DNA 이중나선 사이에 끼어들어가 UV를 흡수하여 가시광선을 방출합니다.
  5. 전압의 영향: 전압이 너무 높으면 열이 발생하여 겔이 녹거나 DNA 밴드가 뭉개질 수 있습니다.

관련 용어

  1. 아가로스(Agarose): 해조류에서 추출한 다당류로 전기영동의 지지체로 사용됩니다.
  2. DNA 마커(Marker): 크기를 알고 있는 DNA 표준 시료로 미지의 DNA 크기를 추정할 때 사용합니다.
  3. 완충액(Buffer): pH를 일정하게 유지하고 전류를 흐르게 하는 TAE 또는 TBE 용액입니다.
  4. 로딩 다이(Loading Dye): 시료를 홈에 가라앉히고 진행 상황을 눈으로 확인하게 돕는 시약입니다.
  5. 염기쌍(Base Pair, bp): DNA의 길이를 나타내는 단위입니다.