A eletroforese em gel de agarose é a maneira mais eficaz de separar fragmentos de DNA de tamanhos variados, de 100 pb a 25 kb. A agarose é isolada dos gêneros de algas marinhas Gelidium e Gracilaria e consiste em subunidades repetidas de agarobiose (L- e D-galactose). Durante a gelificação, os polímeros de agarose se associam de forma não covalente e formam uma rede de feixes cujos tamanhos de poros determinam as propriedades de peneiramento molecular de um gel. O uso da eletroforese em gel de agarose revolucionou a separação de DNA. Antes da adoção dos géis de agarose, o DNA era separado principalmente usando centrifugação em gradiente de densidade de sacarose, que fornecia apenas uma aproximação do tamanho. Para separar o DNA usando eletroforese em gel de agarose, o DNA é carregado em poços pré-moldados no gel e uma corrente é aplicada. A estrutura de fosfato da molécula de DNA (e RNA) é carregada negativamente; portanto, quando expostos a um campo elétrico, os fragmentos de DNA migrarão para o ânodo carregado positivamente. Como o DNA possui uma relação massa/carga uniforme, as moléculas de DNA são separadas por tamanho dentro de um gel de agarose em um padrão tal que a distância percorrida é inversamente proporcional ao logaritmo de seu peso molecular.
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