什么是凝膠電泳

凝膠電泳是一種用于根據(jù)大分子（如DNA、RNA和蛋白質(zhì)）的大小和電荷分離片段的技術(shù)。由于存在帶負(fù)電荷的磷酸基團(tuán)，DNA和RNA在整個(gè)分子中具有相同的負(fù)電荷。因此，DNA和RNA都在電場(chǎng)下向正極遷移。此外，瓊脂糖凝膠電泳是一種用于根據(jù)DNA和RNA的大小分離它們的技術(shù)。通過(guò)凝膠電泳分離DNA片段如圖1所示。

圖1.分離的DNA片段

用于分離蛋白質(zhì)的凝膠電泳技術(shù)是聚丙烯酰胺凝膠電泳（PAGE）。該技術(shù)中使用的蛋白質(zhì)根據(jù)其大小和電荷進(jìn)行分離。PAGE也可用于分離具有堿基對(duì)水平差異的DNA片段，因?yàn)镻AGE的分離能力高于瓊脂糖凝膠電泳的分離能力。

凝膠電泳如何分離DNA片段

在瓊脂糖凝膠電泳期間，將DNA樣品與上樣染料混合并加載到瓊脂糖凝膠的孔中。上樣緩沖液含有示蹤染料，可觀察DNA樣品在凝膠上的運(yùn)動(dòng)。然后，在凝膠的兩端施加電場(chǎng)。DNA樣品向正極遷移。電場(chǎng)上的遷移速度取決于DNA片段的大小。具有大量堿基對(duì)的DNA分子遷移緩慢，而具有較少堿基對(duì)的分子通過(guò)凝膠快速遷移。因此，凝膠電泳允許根據(jù)DNA片段的大小分離DNA片段。這會(huì)產(chǎn)生一系列大小按降序排列的DNA片段。遷移距離與DNA片段大小之間的關(guān)系如圖2所示。

圖2.遷移距離與DNA片段大小之間的關(guān)系

瓊脂糖凝膠含有大小相等的孔，DNA片段通過(guò)這些孔遷移。因此，小的DNA片段通過(guò)孔隙快速遷移，但大的DNA片段需要一些時(shí)間才能通過(guò)它們遷移。運(yùn)行相當(dāng)長(zhǎng)的距離后，瓊脂糖凝膠在紫外線下可視化。由于瓊脂糖凝膠在紫外線下添加了稱為溴化乙錠的DNA染色物質(zhì)，因此DNA片段與染色劑糾纏在一起，從而實(shí)現(xiàn)可視化。為了確定DNA片段的大小，樣品與包含一系列已知大小的DNA片段的梯子一起運(yùn)行。

結(jié)論

凝膠電泳是一種用于根據(jù) DNA、RNA 或蛋白質(zhì)分子的大小和電荷分離它們的技術(shù)。瓊脂糖凝膠電泳是一種廣泛使用的技術(shù)，用于根據(jù)分子的大小分離DNA。在DNA分子通過(guò)瓊脂糖凝膠的孔遷移過(guò)程中，它們根據(jù)大小被分離。