1、目的及适用范围
利用不同长度、不同构象的DNA分子在相同的电泳条件下(如凝胶浓度、电流、电压、缓冲液等)有不同的迁移率这一原理使其分离,可用于分离,鉴定及纯化DNA片段,是重组DNA研究中较常用的技术。
2、主要仪器及试剂
微量移液器、微量离心管、电泳仪、水平电泳槽、制胶板、样品梳、凝胶成像仪、微波炉、琼脂糖、电泳缓冲液、10mg/mL溴化乙锭、上样缓冲液、DNA分子量标准
3、操作步骤
3.1制备1%的琼脂糖凝胶:量取1g琼脂糖加入100mL 1×TAE缓冲液,微波炉加热直至琼脂糖完全溶化。
3.2 待溶液冷却,加入5μL溴化乙锭,摇匀,倒入放置好的制胶板中,避免气泡。
3.3 室温下待凝胶完全凝固后,拔下样品梳,将胶板放入水平电泳槽中。
3.4 将DNA样品与上样缓冲液按比例混匀,依次加样到点样孔中,再加入DNA分子量标准5μL。
3.5 加好样后,检查电泳方向准确无误后,按照3-5V/cm的电位差,开始电泳。
3.6 当溴酚蓝跑到凝胶的2/3处时停止电泳,将凝胶取出在凝胶成像仪下观察。注意观察DNA的有无、纯度、亮度以及分子量的大小等。
4、问题向导
4.1核酸分子大小与琼脂糖浓度的关系
4.1.1 DNA分子的大小:在凝胶中,DNA片段迁移距离(迁移率)与碱基对的对数成反比,因此通过已知大小的标准Marker移动的距离与未知片段的移动距离时行比较,便可测出未知片段的大小。但是当DNA分子大小超过20kb时,普通琼脂糖凝胶就很难将它们分开。此时电泳的迁移率不再依赖于分子大小,因此,就用琼脂糖凝胶电泳分离DNA时,分子大小不宜超过此值。
4.1.2琼脂脂糖的浓度 如下表所示,不同大小的DNA需要用不同浓度的琼脂糖凝胶进行电泳分离。
表1 琼脂糖浓度与DNA分离范围
琼脂糖浓度 /%0.30.60.70.91.21.52.0
线状DNA大小/kb60-520-110-0.87-0.56-0.44-0.23-0.1
4.2 核酸构型与琼脂糖凝胶电泳分离的关系
不同构型DNA的移动速度次序为:共价闭环DNA(covalently closed circular,cccDNA)>直线DNA>开环的双链环状DNA。当琼脂糖浓度太高时,环状DNA(一般为球形)不能进入胶中,相对迁移率为0(Rm=0),而同等大小的直线双链DNA(刚性棒状)则可以长轴方向前进(Rm>0),由此可见,这三种构型的相对迁移率主要取决于凝胶浓度,但同时,也受到电流强度、缓冲液离子强度等的影响。
附:
1、50×TAE缓冲液贮存液:
50×TAE 1000mL
Tris 242g
EDTA-Na2 ·2H2O 37.2g
冰乙酸 57.1mL
2、6×loading buffer缓冲液:
6×loading buffer 500mL
EDTA 4.4g
Xylene Cyanol FF 250mg
Bromophenol Blue 250mg
甘油 180mL
pH 7.0