DNA的琼脂糖凝胶电泳实验原理和操作步骤简述

一、试验意图 
琼脂糖凝胶电泳是常用的检查核酸的办法,学习DNA琼脂糖凝胶电泳的运用技能,掌握有关的技能和识读电泳图谱的办法。 二、试验原理 
琼脂糖凝胶电泳是常用的用于别离、鉴定DNA、RNA分子混合物的办法,这种电泳办法以琼脂凝胶作为支持物,运用DNA分子在泳动时的电荷效应和分子筛效应,到达别离混合物的意图。DNA分子在高于其等电点的溶液中带负电,在电场中向阳极移动。在一定的电场强度下,DNA分子的搬迁速度取决于分子筛效应,即分子自身的巨细和构型是首要的影响要素。DNA分子的搬迁速度与其相对分子量成反比。不一样构型的DNA分子的搬迁速度不一样。如环形DNA分子样品,其中有三种构型的分子:共价闭合环状的超螺旋分子(cccDNA)、开环分子(ocDNA)、和线形DNA分子(IDNA)。这三种不一样构型分子进行电泳时的搬迁速度巨细次序为:cccDNA>IDNA>ocDNA 
核酸分子是两性解离分子,pH3.5是碱基上的氨基解离,而三个磷酸基团中只要一个磷酸解离,所以分子带正电,在电场中向负极泳动;而 pH8.0-8.3时,碱基几乎不解离,而磷酸基团解离,所以核酸分子带负电,在电场中向正极泳动。不一样的核酸分子的电荷密度大致一样,因而对泳动速度影响不大。在中性或碱性时,单链DNA与等长的双链DNA的泳动率大致一样。 
影响核酸分子泳动率的要素首要是: 1、样品的物理性状 
即分子的巨细、电荷数、颗粒形状和空间构型。通常而言,电荷密度愈大,泳动率越大。可是不一样核酸分子的电荷密度大致一样,所以对泳动率的影响不明显。 
对线形分子来说,分子量的常用对数与泳动率成反比,用此规范样品电泳并测定其泳动率,然后进行DNA分子长度(bp)的负对数——泳动间隔作规范曲线图,能够用于测定不知道分子的长度巨细。 
DNA分子的空间构型对泳动率的影响很大,比方质粒分子,泳动率的巨细次序为:cDNA>IDNA>ocDNA可是因为琼脂糖浓度、电场强度、离子强度和溴化乙锭等的影响,会呈现相反的状况。 2、支持物介质 
核酸电泳通常运用琼脂糖凝胶和聚丙烯酰胺凝胶两种介质,琼脂糖是一种聚合链线性分子。含有不一样浓度的琼脂糖的凝胶构成的分子筛的网孔巨细不一样,是于别离不一样浓度规模的核酸分子。聚丙烯酰胺凝胶由丙烯酰胺(Acr)在N,N,N′-四甲基乙四胺(TEMED)和过硫酸铵(AP)的催化下聚合形生长链,并经过交联剂N,N′-亚甲双丙烯酰胺(Bis)穿插衔接而成,其网孔的巨细由Acr与Bis的相对份额决议。 
琼脂糖凝胶合适别离长度100**60的分子,而聚丙烯酰胺凝胶关于小片段(5bp-500bp)的别离作用**佳。挑选不一样浓度的凝胶,能够别离不一样巨细规模的DNA分子。 3、电场强度 
电场强度愈大,带点颗粒的泳动越快。但凝胶的有用别离规模跟着电压增大而减小,所以电泳时通常选用低电压,不超越4V/cm。而关于大片段电泳,乃**用0.5-1.0V/cm电泳过夜。进行高压电泳时,只能运用聚丙烯酰胺凝胶。 4、缓冲液离子强度 
核酸电泳常选用TAE、 TBE、TPE三种缓冲体系,但它们各有利弊。TAE价格低廉,但缓冲才能低,必须进行南北极缓冲液的循环。TPE在进行DNA收回时,会使DNA污染磷酸盐,影响后续反响。所以多选用TBE缓冲液。 
在缓冲液中参加EDTA,能够鳌合二价离子,按捺DNase,维护DNA。 缓冲液pH常偏碱性或中性,此刻核酸分子带负电,向正极移动。 
核酸电泳中常用的染色剂是溴化乙锭(ethidium bromide EB)。溴化乙锭是一种扁平分子,能够嵌入核酸双链的配对碱基之间。在紫外线照耀BE-DNA复合物时,呈现不一样的效应。254nm的紫外线照耀时,灵敏度**高,但对DNA损害严峻;360nm紫外线照耀时,尽管灵敏度较低,但对DNA损害小,所以合适对DNA样品的调查和收回等操作。300nm紫外线照耀的灵敏度较高,且对DNA损害不是很大,所以也对比适用。 #p#分页标题#e#
运用溴化乙锭对DNA 样品进行染色,能够在凝胶中参加终浓度为0.5μg/ml的EB。EB掺入DNA分子中,能够在电泳过程中随时调查核酸的搬迁状况,可是假如要测定核酸分子巨细时,不宜运用以上办法,而是应该在电泳完毕后,把凝胶浸泡在含0.5μg/mlEB的溶液中10~30min进行染色。BE见光分解,应在避光条件下4℃保留。 三、资料、试剂及用具 1、资料 
ΛDNA/HindⅢ Marker(分子量规范);试验37的质粒提取物;试验39的酶切产品;试验40的衔接产品。 2、试剂 
加样缓冲液(6x):0.25% 溴酚兰,40%蔗糖;琼脂糖;溴化乙锭(EB);酶液(10mg/ml)。 3、用具(1)电泳体系:电泳仪、水平电泳槽、制胶板等。 (2)紫外透射仪。 四、操作过程 
1、按所别离的DNA分子的巨细规模,称取适当的琼脂糖粉末,放到一锥形瓶中,参加适当的0.5×TBE电泳缓冲液。然后置微波炉加热**彻底溶化,溶液通明。稍摇匀,得胶液。冷却**60℃摆布,在胶液内参加适当的溴化乙锭**浓度为0.5μg/ml。 
2、取有机玻璃制胶板槽,有通明胶带沿胶槽附近封严,并滴加少量的胶液封好胶带与胶槽之间的缝隙。 
3、水平放置胶槽,在一端插好梳子,在槽内缓慢倒入已冷**60℃摆布的胶液,使之构成均匀水平的胶面。 
4、.待胶凝结后,当心拔起梳子,撕下通明胶带,使加样孔端置阴极段放进电泳槽内。 5、在槽内参加0.5×TBE 电泳缓冲液,**液面掩盖过胶面 
6、把待检查的样品,按以下量在洁净载玻片上当心混匀,用移液枪加**凝胶的加样孔中。 1μl加样缓冲液(6×)+5μl待测DNA样品 
〔+0.5μlEB 液(10mg/ml)(注:若胶内未加EB,可选用此法)。〕 
7、接通电泳仪电泳槽,并接通电源,调理稳压输出,电压**高不超越5V/cm,开端电泳。点样端放阴极端。依据经历调理电压使分带明晰。 
8、调查溴酚兰的带(蓝色)的移动。当其移动**距胶板前沿约1cm处,可中止电泳。 9、染色:把胶槽取出,当心滑出胶块,水平放置于一张保鲜膜或别的支持物上,放进EB溶液中进行染色,彻底浸泡约30min。 
10、在紫外透视仪的样品台上从头铺上一张保鲜膜,赶去气泡平铺,然后把已染色的凝胶放在上面。关上样品室外门,翻开紫外灯(360nm或254nm),经过调查孔进行调查。 五、注意事项 
1、电泳中运用的溴化乙锭(EB)为中度毒性、强致癌性物质,必须当心,勿感染于衣物、肌肤、双眼、口鼻等。一切操作均只能在专门的电泳区域操作,戴一次性手套,并及时更换。 2、预先参加EB时可能使 DNA的泳动速度降低15%摆布,并且对不一样构型的DNA的影响程度不一样。所认为获得较真实的电泳结果能够在电泳完毕后再用0.5μg/ml的EB溶液浸泡染色。若胶内或样品内已加EB,染色过程可省掉;若凝胶放置一段时间后才调查,即便原来胶内或样品已加EB,也主张添加此步。 
3、加样进胶时不要构成气泡,需在凝胶液未凝结之前及时铲除,不然,需从头制胶。4、以0.5×TBE作为电泳缓冲液时,溴酚兰在0.5%~1.4%的琼脂糖凝胶中的泳动速度大概相当于300bp的线性DNA的泳动速度,而二甲苯青 FF的泳动速度相当于4Kb的双链线形DNA的泳动速度。