描述一个基本协议的DNA片段,用琼脂糖凝胶电泳分离。
琼脂糖凝胶电泳分离DNA片段的不同大小不等,从100个基点,25 KB 1是最有效的方法。琼脂糖是从海藻属石花菜和江蓠 ,分离和重复agarobiose(L-和D-半乳糖)亚基2组成。凝胶过程中,关联的琼脂糖凝胶聚合物非共价和束的孔径确定凝胶的分子筛性能形成一个网络。使用琼脂糖凝胶电泳,彻底改变了DNA的分离。在此之前通过琼脂糖凝胶,DNA主要是分离采用蔗糖密度梯度离心,只提供了一个大小近似。使用琼脂糖凝胶电泳分离DNA,DNA被装入预制凝胶和当前应用井。磷酸骨架的DNA和RNA分子是带负电荷,因此放置在电场中时,DNA片段,将迁移到p阳极ositively收费。由于DNA有一个统一的质量/电荷比,DNA分子在琼脂糖凝胶电泳分离模式行驶距离成反比,其分子量3日志的大小。 DNA通过琼脂糖凝胶电泳运动的领导模式是“偏爬行”,即领先前进和拉其余的分子沿4。 DNA分子通过凝胶迁移率取决于以下几点:1)DNA分子的大小; 2)琼脂糖浓度; 3)DNA构象; 4)电压应用,5)存在的溴化乙锭,6)型琼脂糖和7)电泳缓冲液。分离后,DNA分子的紫外光照射下,可以可视化后,以适当的染料染色。按照此协议,学生应该能够:
已被证明是琼脂糖凝胶电泳分离核酸的高效和有效的方式。琼脂糖凝胶强度高,允许大DNA片段的分离处理的比例很低凝胶。分子筛是由7琼脂糖凝胶基质束所产生的毛孔大小。在一般情况下,较高浓度的琼脂糖,孔径越小。传统的琼脂糖凝胶电泳在100 bp和25 kb的DNA片段之间的分离是最有效的。分开大于25 KB的DNA片段,将需要使用脉冲场凝胶电泳,其中包括目前从两个不同的方向交替应用。在这样的较大规模的DNA片段分离的速度,他们在重新调整自己与电流方向的变化。 DNA片段小于100个基点,更有效地使用聚丙烯酰胺凝胶电泳分离。不像琼脂糖凝胶电泳,聚丙烯酰胺凝胶基质是通过自由基驱动化学反应形成的。这些稀释剂的凝胶浓度较高,运行和垂直方向有更好的分辨率。在现代的DNA测序毛细管电泳,使毛细管用凝胶基质填充。毛细管允许使用高电压的应用,从而使分离的DNA片段(DNA序列的测定)迅速。
琼脂糖可以修改,创建羟乙基低熔点琼脂糖。低熔点琼脂糖一般是分离的DNA片段需要隔离时使用。羟乙基降低琼脂糖包的堆积密度,有效地降低其孔径8。这意味着一个同样大小的DNA片段,将需要更长的时间将通过低熔点琼脂糖,而不是一个标准的琼脂糖凝胶电泳凝胶。因为彼此关联的束通过非共价相互作用9,它有可能重新融化的琼脂糖凝胶电泳后,它已设置。
ETBR是最常见的试剂,用于染色的DNA琼脂糖凝胶10。当暴露在紫外线下,乙锭分子芳香环中的电子被激活,从而导致释放的能量(光)电子返回基态。 ETBR工程通过插层本身在DNA分子中的浓度依赖性。这允许根据其强度在任何特定的DNA带的DNA量的估计。由于其正电荷,ETBR使用减少15%的DNA迁移率。 ETBR是一个可疑的诱变剂和致癌物质,因此必须小心处理琼脂糖凝胶含有它时。 ETBR此外,被认为是危险废物,必须妥善处置。 DNA琼脂糖凝胶替代污渍的SYBR黄金的SYBR绿,结晶紫和甲基蓝。其中,甲基蓝和结晶紫不需要暴露的DNA条带的可视化的紫外光凝胶,如果需要恢复从凝胶中的DNA片段,从而减少了基因突变的概率。然而,他们的敏感性比ETBR较低。 SYBR黄金和SYBR GREEN是高度敏感,防紫外线依赖低于ETBR毒性染料,但它们是相当昂贵的。此外,所有的替代染料要么不能或不工作时,直接添加到凝胶,凝胶电泳后染色后。由于成本,易用性和敏感性,ETBR仍有许多研究者的首选染料。然而,在某些情况下,如危险废物处置时很难或青年学生时,正在执行一项实验,毒性较低的染料可能被优先考虑。
载入染料在凝胶电泳为三个主要目的。首先,他们增加密度的样品,允许它沉入凝胶。第二,染料提供颜色和简化加载过程。最后,按标准费率的染料移动通过凝胶,使DNA片段的迁移距离的估计。
分离DNA片段的确切大小,可确定策划针对每个波段行驶距离的DNA标准的不同频段的分子量日志。 DNA标准包含一个预先确定大小的DNA片段,可以对未知的DNA样本相比的混合物。重要的是要注意,不同形式的DNA以不同的速率通过凝胶移动。超螺旋质粒DNA,由于其结构紧凑,通过凝胶最快的移动,循环行驶最慢的开放形式,一个同样大小的线性DNA片段。
总之,通过在20世纪70年代以来琼脂糖凝胶DNA分离,它具有被证明是最有用和最通用的技术,在生物科学的研究之一。
The authors have nothing to disclose.
Name of reagent | Company | Catalog number | Comments |
Agarose I | Amresco | 0710 | |
Boric acid | Sigma | B7901 | |
Bromophenol blue | Sigma | B8026 | |
EDTA | Sigma | E9884 | |
Ethidium bromide | Sigma | E7637 | Carcinogenic-needs to be disposed of as hazardous waste |
Glacial acetic acid | Fisher | BP2401-212 | Corrosive |
Glycerol | Fisher | G33-1 | |
Xylene cyanol FF | Sigma | X4126 | |
Tris base | Sigma | T1503 | |
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