Расплетая радугу: наука, заблуждения и тяга к чудесам

Теперь фокус в том, чтобы выбрать рестрикционный фермент, чья собственная искомая цепочка полностью отсутствует в интересующем нас тандемном повторе. Поэтому ДНК по всей длине нарезается на короткие отрезки, ограниченные характерной искомой цепочкой рестрикционного фермента. Конечно, не все отрезки будут содержать тандемный повтор, который мы ищем. Всевозможные другие отрезки ДНК могут быть окружены искомой цепочкой, предпочитаемой ножницами рестрикционного фермента. Но некоторые из них будут состоять из тандемных повторов, и длина каждого разрезанного ножницами отрезка будет во многом определяться числом тандемных повторов в нем. Если у меня будет 147 повторов конкретного куска ДНК-бессмыслицы, там где у Вас только 83, то мои нарезанные фрагменты будут соответственно более длинными, чем Ваши.

Мы можем измерить эти характерные длины, используя технику, которая существует в молекулярной биологии уже долгое время. Это обычная процедура, которая довольно похожа на рассеивание призмой, как сделал Ньютон с белым светом. Стандартная «призма» ДНК представляет собой колонку гель-электрофореза, то есть длинную трубку, заполненную желе, через которое пропускают электрический ток.

Раствор, содержащий вырезанные отрезки ДНК, смешанные все вместе, заливают в один конец трубки. Все фрагменты ДНК электрически притягиваются к отрицательному концу колонки, находящейся в другом конце трубки, и они равномерно движутся через желе. Но не все движутся с одной и той же скоростью. Подобно тому как свет с низкой частотой колебаний, распространяется сквозь стекло, маленькие фрагменты ДНК перемещаются быстрее, чем большие. В итоге, если Вы выключаете ток через соответствующий промежуток времени, фрагменты раскладываются по колонке, так же как раскладываются цвета Ньютона, потому что свет синего конца спектра с большей легкостью замедляется стеклом, чем свет красного конца.

Но мы еще не можем видеть фрагменты. Колонка желе выглядит одинаковой по всей высоте. Нет ничего, что бы указывало на то, что фрагменты ДНК различного размера скрываются в дискретных полосах на ее протяжении, и ничего, что бы указывало, какая полоса содержит какой ряд тандемных повторов. Как мы делаем их видимыми? Здесь в дело вступают радиоактивные зонды.

Чтобы сделать их видимыми, Вы можете использовать другой хитроумный метод, саузерн-блоттинг, названный в честь его изобретателя, Эдварда Саузерна. (Может несколько сбивать то, что есть другие методы, названные нозерн-блоттинг и вестерн-блоттинг, хотя нет никакого м-ра Нозерна или м-ра Вестерна.) Колонка желе вынимается из трубки и укладывается на промокательной бумаге. Жидкость в желе, содержащая фрагменты ДНК, просачивается из желе на промокательную бумагу. В промокательную бумагу предварительно вплетено множество радиоактивных зондов для определенных интересующих нас тандемных повторов. Исследуемые молекулы выстраиваются в линию на промокательной бумаге, располагаясь точно парами, по обычным правилам ДНК, со своими напарниками в тандемных повторах. Излишек исследуемых молекул смывается. Теперь единственные исследуемые радиоактивные молекулы, оставшиеся в промокательной бумаге — это те, которые связались со своими напарниками выхваченными из желе. Промокательная бумага затем помещается на кусок рентгеновой пленки, на которой потом радиоактивность оставляет след. Поэтому то, что Вы видите, когда проявите пленку — это ряд темных полос, еще один штрихкод. Окончательный узор штрихкода, который мы читаем на саузерн-блоттинге, является «отпечатками пальцев» личности, точно так же, как фраунгоферовы линии являются «отпечатками пальцев» для звезды, или линии форманты — «отпечатками пальцев» для гласного звука. Действительно, штрихкод, полученный из крови, выглядит очень похоже на фраунгоферовы линии или линии форманты.