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琼脂糖凝胶电泳的原理(琼脂糖凝胶电泳的原理和方法胶怎么配)

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琼脂糖凝胶电泳的原理是什么?

通过荧光染料染色来确定 DNA 的位置, 通过在紫外线下检查凝胶,荧光染料可以检测多达 20 pg 的双链 DNA。琼脂糖凝胶的分辨率比聚丙烯酰胺凝胶低,但分离范围更大。 在这个过程中,50 bp 到几兆碱基的 DNA 可以在琼脂糖凝胶中分离(最适合 50-20,000 bp)。

琼脂糖是一种线性聚合物,它包含交替的d - 和l-半乳糖由 α(1-3) 和 β(1-4) 键连接,在 3 和 6 位之间具有脱水桥。它凝胶化以形成尺寸范围从 50 到 ≥  200  nm的三维通道网格。DNA 样本的迁移率取决于前一章所述的各种因素。因素之一是 DNA 样本的大小。

琼脂糖凝胶电泳是的方法凝胶电泳中使用的生物化学,分子生物学,遗传学和临床化学大分子如DNA或蛋白质的混合群体中的基质中分离的琼脂糖,的两个主要部件中的一个的琼脂。蛋白质可以按电荷和/或大小分开(等电聚焦琼脂糖电泳基本上与大小无关),而DNA和RNA片段可以按长度分开。

通过施加电场分离生物分子将带电分子移动通过琼脂糖基质,生物分子在琼脂糖凝胶基质中按大小分开。

琼脂糖凝胶易于浇铸,带电基团相对较少,特别适合分离实验室中最常遇到的大小范围的DNA,这也是其使用广泛的原因。分离的 DNA 可以用染色剂观察,最常见的是在紫外线下,DNA 片段可以相对容易地从凝胶中提取。大多数使用的琼脂糖凝胶溶解在合适的电泳缓冲液中的 0.7-2% 之间。

特性

在托盘中浇注的琼脂糖凝胶,用于凝胶电泳琼脂糖凝胶是一种三维基质,由超螺旋束中的螺旋琼脂糖分子聚集成三维结构,具有生物分子可以通过的通道和孔。

3-D 结构通过氢键结合在一起,因此可以通过加热回液态来破坏。熔化温度与凝胶温度不同,根据来源不同,琼脂糖凝胶的凝胶温度为 35-42°C,熔化温度为 85-95°C。还提供通过化学修饰制成的低熔点和低凝胶琼脂糖。

琼脂糖凝胶具有大孔径和良好的凝胶强度,使其适合作为 DNA 和大蛋白质分子电泳的抗对流介质。1% 凝胶的孔径估计为 100 nm 至 200-500 nm,其凝胶强度允许将凝胶稀释至 0.15% 以形成凝胶电泳平板。

然而,低浓度凝胶 (0.1–0.2%) 易碎,因此难以处理。琼脂糖凝胶对 DNA 的分辨能力低于聚丙烯酰胺凝胶,但具有更大的分离范围,因此用于大小通常为 50-20,000 bp 的 DNA 片段。

它还可以用于分离大蛋白质,它是有效半径大于 5-10 nm 的颗粒凝胶电泳的首选基质。0.9% 的琼脂糖凝胶具有足够大的孔,可供噬菌体 T4进入。

琼脂糖聚合物含有带电基团,特别是丙酮酸盐和硫酸盐。 这些带负电荷的基团在称为电内渗(EEO)的过程中产生与 DNA 运动相反方向的水流,因此可以延缓 DNA 的运动并导致条带模糊。较高浓度的凝胶将具有较高的电渗流。

琼脂糖凝胶电泳的原理是什么?

琼脂糖凝胶电泳是以琼脂糖为介质,对不同大小的DNA 或 RNA 实现分离的一种电泳方法。琼脂糖是一种多糖,具有亲水性,但是不带电荷。

使得 DNA 在碱性条件下使其带负电荷(pH8.0 的缓冲液),在电流作用下,以琼脂糖凝胶为介质,由负极向正极移动,根据不同的 DNA 分子片段的大小和形状不同,在电场中泳动的速率也不相同,同时在样品中加入染料能够和DNA 分子间形成络合物,经过紫外照射,可以看到 DNA 的位置,从而达到分离、鉴定的目的。

琼脂糖凝胶电泳注意事项

底板一定要用胶带封紧,否则灌胶时凝胶会漏出。可以在灌胶时先倒少量凝胶在交界处,利用凝固的凝胶将其封紧。

梳子一定不能插到底部,应距离底部1-2mm,否则拔梳子时容易弄破凝胶,导致漏胶,加热时应注意不要让琼脂糖沸腾得太厉害,稍稍沸腾至溶液清凉,即其全部溶解即可,过度沸腾会导致凝胶实际浓度的提高。

将凝胶放入电泳槽时要注意极性,不要正负极颠倒。要注意撕去两端的封带,凝胶的浓度与待分离的DNA的大小有关。一般浓度为1%,低浓度的胶特别易碎,要注意。

简述凝胶电泳的原理与方法

凝胶电泳的原理比较简单。当一种分子被放置在电场当中时,它们就会以一定的速度移向适当的电极,这种电泳分子在电场作用下的迁移速度,叫做电泳的迁移率。它同电场的强度和电泳分子本身所携带的净电荷数成正比。也就是说,电场强度越大、电泳分子所携带的净电荷数量越多,其迁移的速度也就越快,反之则较慢。由于在电泳中使用了一种无反应活性的稳定的支持介质,如琼脂糖凝胶和聚丙烯酰胺胶等,从而降低了对流运动,故电泳的迁移率又是同分子的摩擦系数成反比的。已知摩擦系数是分子的大小、极性及介质粘度的函数,因此根据分子大小的不同、构成或形状的差异,以及所带的净电荷的多少,便可以通过电泳将蛋白质或核酸分子混合物中的各种成分彼此分离开来。在生理条件下,核酸分子的糖-磷酸骨架中的磷酸基团呈离子状态,从这种意义上讲,DNA和RNA多核苷酸链可叫做多聚阴离子(Polyanions)。因此,当核酸分子被放置在电场中时,它们就会向正电极的方向迁移。由于糖-磷酸骨架结构上的重复性质,相同数量的双链DNA几乎具有等量的净电荷,因而它们能以同样的速度向正电极方向迁移。在一定的电场强度下,DNA分子的这种迁移速度,亦即电泳的迁移率,取决于核酸分子本身的大小和构型,分子量较小的DNA分子比分子量较大的DNA分子迁移要快些。这就是应用凝胶电泳技术分离DNA片段的基本原理。

凝胶电泳被广泛用于分子生物学、遗传学和生物化学:

⒈大的DNA或者RNA分子通常利用琼脂糖凝胶电泳(agarosegelelectrophoresis)分离,也可以使用聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)。

⒉蛋白质的凝胶电泳通常在加入十二烷基硫酸钠的聚丙烯酰胺凝胶中进行(SDS-PAGE),或者非变性凝胶电泳,或二维电泳。

3。毛细管电泳

⒋酶谱法(zymography)

⒌变性梯度胶凝电泳

DNA琼脂糖凝胶电泳原理

琼脂糖凝胶电泳是常用的用于分离、鉴定DNA、RNA的方法,这种电泳方法以琼脂凝胶作为支持物,利用DNA分子在泳动时的电荷效应和分子筛效应,达到分离混合物的目的。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分子的迁移速度取决于分子筛效应,即分子本身的大小和构型是主要的影响因素。DNA分子的迁移速度与其相对分子量成反比。不同构型的DNA分子的迁移速度不同。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)。这三种不同构型分子进行电泳时的迁移速度大小顺序为: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有一个磷酸解离,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。不同的核酸分子的电荷密度大致相同,因此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的泳动率大致相同。

影响核酸分子泳动率的因素主要是:

1、样品的物理性状

即分子的大小、电荷数、颗粒形状和空间构型。一般而言,电荷密度愈大,泳动率越大。但是不同核酸分子的电荷密度大致相同,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,用此标准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­——泳动距离作标准曲线图,可以用于测定未知分子的长度大小。

DNA分子的空间构型对泳动率的影响很大,比如质粒分子,泳动率的大小顺序为:cDNA>IDNA>ocDNA但是由于琼脂糖浓度、电场强度、离子强度和溴化乙锭等的影响,会出现相反的情况。

2、支持物介质

琼脂糖是一种聚合链线性分子。含有不同浓度的琼脂糖的凝胶构成的分子筛的网孔大小不同,适用于分离不同浓度范围的核酸分子。选择不同浓度的凝胶,可以分离不同大小范围的DNA分子。

3、电场强度

电场强度愈大,带点颗粒的泳动越快。但凝胶的有效分离范围随着电压增大而减小,所以电泳时一般采用低电压,不超过4V/cm。而对于大片段电泳,甚至用0.5-1.0V/cm电泳过夜。进行高压电泳时,只能使用聚丙烯酰胺凝胶。

4、缓冲液离子强度

核酸电泳常采用TAE、TBE、TPE三种缓冲系统。TAE价格低廉,但缓冲能力低。TPE在进行DNA回收时,会使DNA污染磷酸盐,影响后续反应。所以多采用TBE缓冲液。

在缓冲液中加入EDTA,可以鳌合二价离子,抑制DNase,保护DNA。

缓冲液pH常偏碱性或中性,此时核酸分子带负电,向正极移动。

核酸电泳中以前常用的染色剂是溴化乙锭(ethidium bromide EB)。BE见光分解,应在避光条件下4℃保存。溴化乙锭是一种扁平分子,可以嵌入核酸双链的配对碱基之间。在紫外线照射BE-DNA复合物时,出现不同的效应。254nm的紫外线照射时,灵敏度最高,但对DNA损伤严重;360nm紫外线照射时,虽然灵敏度较低,但对DNA损伤小,所以适合对DNA样品的观察和回收等操作。300nm紫外线照射的灵敏度较高,且对DNA损伤不是很大,所以也比较适用。但EB有毒,现实验室已基本不用,用核酸燃料代替EB。

1、若使用溴化乙锭(EB)需注意安全,EB为中度毒性、强致癌性物质,务必小心,勿沾染于衣物、皮肤、眼睛、口鼻等。所有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、预先加入EB时可能使DNA的泳动速度下降15%左右,而且对不同构型的DNA的影响程度不同。所以为取得较真实的电泳结果可以在电泳结束后再用0.5μg/ml的EB溶液浸泡染色。若胶内或样品内已加EB,染色步骤可省略;若凝胶放置一段时间后才观察,即使原来胶内或样品已加EB,也建议增加此步。

3、制胶若形成气泡需在凝胶液未凝固之前及时清除,否则,需重新制胶;上样时也不要有气泡,容易使样品飘散。

琼脂糖凝胶电泳原理?速速

这种电泳方法以琼脂凝胶作为支持物,利用DNA分子在泳动时的电荷效应和分子筛效应,达到分离混合物的目的。

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