瓊脂糖凝膠電泳實(shí)驗

一、瓊脂糖凝膠的特點(diǎn)

核酸分子是兩性解離分子，在高于其等電點(diǎn)的電泳緩沖液中，其堿基不解離，而磷酸基團全部解離，核酸分子因而帶負電荷，電泳時(shí)向正極遷移。

瓊脂糖主要從海洋植物瓊脂中提取而來(lái)并經(jīng)糖基化修飾，為一種聚合鏈線(xiàn)性分子，使用瓊脂糖凝膠作為電泳支持介質(zhì)，發(fā)揮分子篩功能，使得大小和構象不同的核酸分子的遷移率出現較大差異，從而達到分離的目的。

因此，目前多用瓊脂糖為電泳支持物進(jìn)行平板電泳，其優(yōu)點(diǎn)如下。

（1）瓊脂糖凝膠電泳操作簡(jiǎn)單，電泳速度快，樣品不需事先處理就可以進(jìn)行電泳。

（2）瓊脂糖凝膠結構均勻，含水量大（約占 98%~99%），近似自由電泳，樣品擴散較自由電流，對樣品吸附極微， 因此電泳圖譜清晰，分辨率高，重復性好。

（3）瓊脂糖透明無(wú)紫外吸收，電泳過(guò)程和結果可直接用紫外光燈檢測及定量測定。

（4）電泳后區帶易染色，樣品極易洗脫，便于定量測定。制成干膜可長(cháng)期保存。

二、DNA 的瓊脂糖凝膠電泳

瓊脂糖凝膠電泳對核酸的分離作用主要是依據它們的相對分子量質(zhì)量及分子構型，同時(shí)與凝膠的濃度也有密切關(guān)系。

1、核酸分子大小與瓊脂糖濃度的關(guān)系

（1）DNA分子的大小在凝膠中，DNA 片段遷移距離（遷移率）與堿基對的對數成反比，因此通過(guò)已知大小的標準物移動(dòng)的距離與未知片段的移動(dòng)距離時(shí)行比較，便可測出未知片段的大小。

（2）瓊脂脂糖的濃度 如下表所示，不同大小的DNA需要用不同濃度的瓊脂糖凝膠進(jìn)行電泳分離。

瓊脂糖濃度與DNA分離范圍：

2、核酸構型與瓊脂糖凝膠電泳分離的關(guān)系

不同構型 DNA 的移動(dòng)速度次序為：供價(jià)閉環(huán) DNA（covalently closed circular，cccDNA）>直線(xiàn) DNA>開(kāi)環(huán) 的雙鏈環(huán)狀 DNA。

當瓊脂糖濃度太高時(shí)，環(huán)狀 DNA不能進(jìn)入膠中，相對遷移率為 0（Rm=0），而同等大小的直線(xiàn)雙鏈 DNA（剛性棒狀）則可以長(cháng)軸方向前進(jìn)（Rm>0），由此可見(jiàn)，這三種構型的相對遷移率主要取決于凝膠濃度，但同時(shí)，也受到電流強度、緩沖液離子強度等的影響。

三、瓊脂糖凝膠電泳實(shí)驗方法

1、選擇適合樣品預期片段大小的瓊脂糖凝膠濃度百分比。將瓊脂糖粉末與用于運行凝膠的相同類(lèi)型的緩沖液（TAE）結合起來(lái)，加熱使混合物融化，避免沸騰。

2、選擇所需尺寸的凝膠澆注模具和梳子，為樣品和marker提供足夠數量的孔，以及容納每個(gè)待裝樣品數量的孔容量。

3、膠凝固后，將凝膠放入電泳儀中，電泳液沒(méi)過(guò)凝膠，根據加入量的多少，決定混合多少u(mài)l的loding buffer，將樣液混合loding buffer用移液槍加入到凝膠中。

4、蓋上蓋子，確保電極和蓋子的方向正確，注意正負極， 打開(kāi)電泳儀 ，設定凝膠運行的時(shí)間和電壓，根據樣品大小確定運行時(shí)間。

四、瓊脂糖凝膠電泳實(shí)驗技巧和注意事項

1、瓊脂糖凝膠溶液配制時(shí)總液體量不宜超過(guò)錐型瓶50%容量。

2、加熱時(shí)可以中途搖動(dòng)搖動(dòng)，防止瓊脂糖凝膠凝在錐形瓶底部。

3、注意不要損傷梳底部的凝膠。防止加樣時(shí)樣品漏出。

4、凝膠濃度越低，分辨的片段越大；凝膠濃度越高，分辨的片段越小。

5、使用紫外透射儀觀(guān)察，紫外光對DNA 分子有損傷作用，不可長(cháng)時(shí)間照射。從膠上回收DNA時(shí)，應盡量縮短光照時(shí)間以減少紫外光切割DNA。

6、紫光燈下觀(guān)察時(shí)應戴上防護鏡，以免損傷眼睛。

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