DNA的瓊脂糖凝膠電泳|生物實驗
? ? ? ? 瓊脂糖凝膠電泳是分子生物學(xué)中最常見的鑒定DNA的方法,它簡便易行,只需少量DNA。DNA分子在瓊脂糖凝膠中泳動是由電荷效應(yīng)和分子篩效應(yīng)所致,前者由分子所帶電荷量的多少而定,后者則主要與分子大小及構(gòu)想有關(guān)。DNA分子在高于其等電點的pH溶液中帶負電荷,在電場中向正極移動。由于糖-磷酸骨架在結(jié)構(gòu)上的重復(fù)性質(zhì),相同數(shù)量的雙鏈DNA幾乎具有等量的靜電荷,因此它們能以同樣的速度向正極移動。在一定的電場強度下,DNA分子的泳動速度取決于DNA分子的大小和構(gòu)象。
具有不同相對分子質(zhì)量的DNA片段泳動速度不同,DNA分子的遷移速度與其相對分子質(zhì)量的對數(shù)成反比。另外DNA分子的構(gòu)象也可影響其遷移速度,同樣相對分子質(zhì)量的DNA,超螺旋共價閉環(huán)質(zhì)粒DNA(covalently?closed?circular?DNA,cccDNA)遷移速度最快,線性DNA(lniear?DNA)其次,開環(huán)(open?circular?DNA,cDNA)最慢。
? ? ? ? 觀察瓊脂糖凝膠中DNA的最簡便方法是利用熒光染料溴化乙啶(EB)染色,EB分子是一種扁平分子,在紫外燈的照射下,發(fā)出紅色熒光。當DNA在瓊脂糖凝膠中電泳時,加入的EB就可以嵌入DNA雙鏈的堿基之間,形成一種熒光絡(luò)合物,使發(fā)射的熒光增強幾十倍。但是溴化乙啶是有毒的,是潛在的誘變劑,現(xiàn)在做實驗常用4S?Green核酸染料來代替,我們實驗室就是用的4S?Green核酸染料。它和EB一樣敏感,并且與EB在瓊脂糖凝膠電泳中的使用方法相同,當與dsDNA,ssDNA和RNA結(jié)合時,這種染色劑會發(fā)出綠色熒光。推薦使用非LED照明器,如藍光LED。
? ? ? ? 瓊脂糖凝膠分離DNA的范圍較廣,用各種濃度的瓊脂糖凝膠可以分離不同長度的DNA,見下表。

1?實驗器材
1.1?試劑
(1)5×TBE溶液:將54gTris,27.5g硼酸置于燒杯中,再加入0.5M的EDTA(pH?8.0)20mL,最后定容至1L。使用時可根據(jù)實驗所需進行稀釋。一般電泳需要稀釋5倍或者10倍。
(2)瓊脂糖:直接購置。
(3)凝膠加樣緩沖液:1%TBE或者TAE。
(4)DNA相對分子質(zhì)量標準樣品(marker):直接購置于生工,按照自己樣品的需要用合適的marker。
(5)10×?Loading?Buffer緩沖液。
1.2?器材
(1)一次性手套、燒杯、移液器、移液器槍頭、錐形瓶、量筒、膠頭滴管、微波爐(電熱恒溫水浴鍋)、穩(wěn)壓電泳儀、紫外檢測儀、水平式電泳槽、電子秤、攝影設(shè)備。
(2)DNA樣品(正常是PCR過的需要的樣品)。
2?實驗操作
????操作過程都需要穿實驗服戴手套。
2.1?瓊脂糖凝膠的制備
(1)洗凈有機玻璃制膠內(nèi)槽,置于槽內(nèi),水平備用。
(2)根據(jù)制膠槽的大小,稱取一定質(zhì)量所需的瓊脂糖(我們是稱取0.2g),放入錐形瓶中,按照所需的濃度1%~2%加入適量的1×TBE或者TAE緩沖液(我們是加入20mL1×TAE緩沖液),置于微波爐或者水浴加熱至完全融化,取出搖勻,迅速加入2μL?4S?Green核酸染料(加4S?Green時需要用移液槍在液面以下打下去,錐形瓶立即在桌面上慢速打圈混勻,以免染色劑混不勻或者產(chǎn)生氣泡)。
2.2?凝膠板的制備
(1)將上一步制好的瓊脂糖凝膠冷卻至60℃緩慢倒入制膠模槽,厚度一般為3~5mm,放好梳子,排除梳齒間或梳齒下的氣泡(一般輕輕抖動梳子即可或者用干凈無菌的槍頭勾除)。
(2)室溫放置20~30min試瓊脂糖完全凝固,小心取出梳子,撤除大模槽,將膠槽置于電泳槽中,加入1×TBE或者TAE緩沖液,使液面高于膠面約1mm。注意:電泳槽緩沖液和配制凝膠的緩沖液應(yīng)完全一致,最好為同一配制的溶液。
2.3?加樣
取樣品液和標準品DNA各5μL,樣品DNA各加入2μL的10×?Loading?Buffer緩沖液,混勻后,用微量加樣器(移液槍或注射器)將樣品點入點樣孔中,槍口最好不要碰孔壁。正常第一個孔什么都不加,第二個孔加DNA標準樣品DNA,后面挨著加樣品。
2.4?電泳
(1)接通電泳儀和電泳槽,注意DNA向正極移動,加樣端要接負極。DNA的遷移速度與電壓成正比,電壓選擇為80~90V。
(2)當樣品移動到大約1/2的時候可以拿出來觀察一下,移動到3/4的時候就可以停止電泳了。
2.5?觀察
在紫外燈下觀察電泳結(jié)果,并可將凝膠置于紫外投射儀的玻璃板上,打開紫外燈,觀察結(jié)果,如果結(jié)果良好可以使用,可以用凝膠自動成像儀處理結(jié)果。
3?注意事項
3.1?瓊脂糖凝膠需要現(xiàn)用現(xiàn)配,最好不要用之前配好的。
3.2?跑電泳時是由負極跑向正極,由黑跑向紅,不要弄反了。
3.3?做實驗時需要戴手套穿實驗服,保護自己的同時也以防樣品被污染。
3.4?移液槍使用之后需要調(diào)到最大量程,以免損壞移液槍。
3.5?電泳儀使用完畢之后需要關(guān)開關(guān)、把電源拔了。
4?儀器圖片
以下為我們實驗室用的儀器器材,其他的一樣效果的儀器器材也是可以的。


