一、試驗意圖
瓊脂糖凝膠電泳是常用的檢查核酸的辦法,學習DNA瓊脂糖凝膠電泳的運用技能,掌握有關的技能和識讀電泳圖譜的辦法。 二、試驗原理
瓊脂糖凝膠電泳是常用的用于別離、鑒定DNA、RNA分子混合物的辦法,這種電泳辦法以瓊脂凝膠作為支持物,運用DNA分子在泳動時的電荷效應和分子篩效應,到達別離混合物的意圖。DNA分子在高于其等電點的溶液中帶負電,在電場中向陽極移動。在一定的電場強度下,DNA分子的搬遷速度取決于分子篩效應,即分子自身的巨細和構型是首要的影響要素。DNA分子的搬遷速度與其相對分子量成反比。不一樣構型的DNA分子的搬遷速度不一樣。如環形DNA分子樣品,其中有三種構型的分子:共價閉合環狀的超螺旋分子(cccDNA)、開環分子(ocDNA)、和線形DNA分子(IDNA)。這三種不一樣構型分子進行電泳時的搬遷速度巨細次序為:cccDNA>IDNA>ocDNA
核酸分子是兩性解離分子,pH3.5是堿基上的氨基解離,而三個磷酸基團中只要一個磷酸解離,所以分子帶正電,在電場中向負極泳動;而 pH8.0-8.3時,堿基幾乎不解離,而磷酸基團解離,所以核酸分子帶負電,在電場中向正極泳動。不一樣的核酸分子的電荷密度大致一樣,因而對泳動速度影響不大。在中性或堿性時,單鏈DNA與等長的雙鏈DNA的泳動率大致一樣。
影響核酸分子泳動率的要素首要是: 1、樣品的物理性狀
即分子的巨細、電荷數、顆粒形狀和空間構型。通常而言,電荷密度愈大,泳動率越大。可是不一樣核酸分子的電荷密度大致一樣,所以對泳動率的影響不明顯。
對線形分子來說,分子量的常用對數與泳動率成反比,用此規范樣品電泳并測定其泳動率,然后進行DNA分子長度(bp)的負對數——泳動間隔作規范曲線圖,能夠用于測定不知道分子的長度巨細。
DNA分子的空間構型對泳動率的影響很大,比方質粒分子,泳動率的巨細次序為:cDNA>IDNA>ocDNA可是因為瓊脂糖濃度、電場強度、離子強度和溴化乙錠等的影響,會呈現相反的狀況。 2、支持物介質
核酸電泳通常運用瓊脂糖凝膠和聚丙烯酰胺凝膠兩種介質,瓊脂糖是一種聚合鏈線性分子。含有不一樣濃度的瓊脂糖的凝膠構成的分子篩的網孔巨細不一樣,是于別離不一樣濃度規模的核酸分子。聚丙烯酰胺凝膠由丙烯酰胺(Acr)在N,N,N′-四甲基乙四胺(TEMED)和過硫酸銨(AP)的催化下聚合形生長鏈,并經過交聯劑N,N′-亞甲雙丙烯酰胺(Bis)穿插銜接而成,其網孔的巨細由Acr與Bis的相對份額決議。
瓊脂糖凝膠合適別離長度100**60的分子,而聚丙烯酰胺凝膠關于小片段(5bp-500bp)的別離作用**佳。挑選不一樣濃度的凝膠,能夠別離不一樣巨細規模的DNA分子。 3、電場強度
電場強度愈大,帶點顆粒的泳動越快。但凝膠的有用別離規模跟著電壓增大而減小,所以電泳時通常選用低電壓,不超越4V/cm。而關于大片段電泳,乃**用0.5-1.0V/cm電泳過夜。進行高壓電泳時,只能運用聚丙烯酰胺凝膠。 4、緩沖液離子強度
核酸電泳常選用TAE、 TBE、TPE三種緩沖體系,但它們各有利弊。TAE價格低廉,但緩沖才能低,必須進行南北極緩沖液的循環。TPE在進行DNA收回時,會使DNA污染磷酸鹽,影響后續反響。所以多選用TBE緩沖液。
在緩沖液中參加EDTA,能夠鰲合二價離子,按捺DNase,維護DNA。 緩沖液pH常偏堿性或中性,此刻核酸分子帶負電,向正極移動。
核酸電泳中常用的染色劑是溴化乙錠(ethidium bromide EB)。溴化乙錠是一種扁平分子,能夠嵌入核酸雙鏈的配對堿基之間。在紫外線照耀BE-DNA復合物時,呈現不一樣的效應。254nm的紫外線照耀時,靈敏度**高,但對DNA損害嚴峻;360nm紫外線照耀時,盡管靈敏度較低,但對DNA損害小,所以合適對DNA樣品的調查和收回等操作。300nm紫外線照耀的靈敏度較高,且對DNA損害不是很大,所以也對比適用。 #p#分頁標題#e#
運用溴化乙錠對DNA 樣品進行染色,能夠在凝膠中參加終濃度為0.5μg/ml的EB。EB摻入DNA分子中,能夠在電泳過程中隨時調查核酸的搬遷狀況,可是假如要測定核酸分子巨細時,不宜運用以上辦法,而是應該在電泳完畢后,把凝膠浸泡在含0.5μg/mlEB的溶液中10~30min進行染色。BE見光分解,應在避光條件下4℃保留。 三、資料、試劑及用具 1、資料
ΛDNA/HindⅢ Marker(分子量規范);試驗37的質粒提取物;試驗39的酶切產品;試驗40的銜接產品。 2、試劑
加樣緩沖液(6x):0.25% 溴酚蘭,40%蔗糖;瓊脂糖;溴化乙錠(EB);酶液(10mg/ml)。 3、用具(1)電泳體系:電泳儀、水平電泳槽、制膠板等。 (2)紫外透射儀。 四、操作過程
1、按所別離的DNA分子的巨細規模,稱取適當的瓊脂糖粉末,放到一錐形瓶中,參加適當的0.5×TBE電泳緩沖液。然后置微波爐加熱**徹底溶化,溶液通明。稍搖勻,得膠液。冷卻**60℃擺布,在膠液內參加適當的溴化乙錠**濃度為0.5μg/ml。
2、取有機玻璃制膠板槽,有通明膠帶沿膠槽附近封嚴,并滴加少量的膠液封好膠帶與膠槽之間的縫隙。
3、水平放置膠槽,在一端插好梳子,在槽內緩慢倒入已冷**60℃擺布的膠液,使之構成均勻水平的膠面。
4、.待膠凝結后,當心拔起梳子,撕下通明膠帶,使加樣孔端置陰極段放進電泳槽內。 5、在槽內參加0.5×TBE 電泳緩沖液,**液面掩蓋過膠面
6、把待檢查的樣品,按以下量在潔凈載玻片上當心混勻,用移液槍加**凝膠的加樣孔中。 1μl加樣緩沖液(6×)+5μl待測DNA樣品
〔+0.5μlEB 液(10mg/ml)(注:若膠內未加EB,可選用此法)。〕
7、接通電泳儀和電泳槽,并接通電源,調理穩壓輸出,電壓**高不超越5V/cm,開端電泳。點樣端放陰極端。依據經歷調理電壓使分帶明晰。
8、調查溴酚蘭的帶(藍色)的移動。當其移動**距膠板前沿約1cm處,可中止電泳。 9、染色:把膠槽取出,當心滑出膠塊,水平放置于一張保鮮膜或別的支持物上,放進EB溶液中進行染色,徹底浸泡約30min。
10、在紫外透視儀的樣品臺上從頭鋪上一張保鮮膜,趕去氣泡平鋪,然后把已染色的凝膠放在上面。關上樣品室外門,翻開紫外燈(360nm或254nm),經過調查孔進行調查。 五、注意事項
1、電泳中運用的溴化乙錠(EB)為中度毒性、強致癌性物質,必須當心,勿感染于衣物、肌膚、雙眼、口鼻等。一切操作均只能在專門的電泳區域操作,戴一次性手套,并及時更換。 2、預先參加EB時可能使 DNA的泳動速度降低15%擺布,并且對不一樣構型的DNA的影響程度不一樣。所認為獲得較真實的電泳結果能夠在電泳完畢后再用0.5μg/ml的EB溶液浸泡染色。若膠內或樣品內已加EB,染色過程可省掉;若凝膠放置一段時間后才調查,即便原來膠內或樣品已加EB,也主張添加此步。
3、加樣進膠時不要構成氣泡,需在凝膠液未凝結之前及時鏟除,不然,需從頭制膠。4、以0.5×TBE作為電泳緩沖液時,溴酚蘭在0.5%~1.4%的瓊脂糖凝膠中的泳動速度大概相當于300bp的線性DNA的泳動速度,而二甲苯青 FF的泳動速度相當于4Kb的雙鏈線形DNA的泳動速度。