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琼脂糖凝胶电泳(琼脂糖凝胶电泳实验)

相关实验:琼脂糖凝胶电泳实验

别名:凝胶电泳,跑胶,gel

最新修订时间:

原理

用琼脂糖作支持介质的一种电泳方法。其分析原理与其他支持物电泳的最主要区别是:兼有“分子筛”和“电泳”的双重作用。

琼脂糖凝胶具有网络结构,物质分子通过时会受到阻力,大分子物质在涌动时受到的阻力大,因此在凝胶电泳中,带电颗粒的分离不仅取决于净电荷的性质和数量,而且还取决于分子大小,这就大大提高了分辨能力。但由于其孔径相当大,对大多数蛋白质来说其分子筛效应微不足道,现广泛应用于核酸的研究中。

蛋白质和核酸会根据 pH 不同带有不同电荷,在电场中受力大小不同,因此跑的速度不同,根据这个原理可将其分开。电泳缓冲液的 pH 在 6~9 之间,离子强度 0.02~0.05 为最适。常用 1% 的琼脂糖作为电泳支持物。

琼脂糖凝胶约可区分相差 100 bp 的 DNA 片段,其分辨率虽比聚丙烯酰胺凝胶低,但它制备容易,分离范围广。普通琼脂糖凝胶分离 DNA 的范围为 0.2~20 kb,利用脉冲电泳,可分离高达 107 bp 的 DNA 片段。DNA 分子在琼脂糖凝胶中泳动时有电荷效应和分子筛效应。DNA 分子在高于等电点的 pH 溶液中带负电荷,在电场中向正极移动。

由于糖-磷酸骨架在结构上的重复性质,相同数量的双链 DNA 几乎具有等量的净电荷,因此它们能以同样的速率向正极方向移动。

材料与仪器

试剂:

DNA、琼脂糖、TBE电泳缓冲液、电泳载样缓冲液

溴化乙锭(EB)或 DNAGreen

器材:

水平式电泳仪、台式高速离心机、恒温水浴锅、微量移液枪、微波炉或电炉

紫外透射仪、照相支架、照相机及其附件

步骤

一、试剂配制 

1. 5×TBE 缓冲液:450 mmol/L Tris-硼酸,10 mmol/L EDTA,pH 值 8.0。使用时将上述储存液稀释 10 倍至 0.5×TBE 缓冲液,可同时作为电泳及制胶用的缓冲液。

二、制胶 

1. 根椐制胶量及凝胶浓度,在加有一定量的电泳缓冲液的三角锥瓶中,加入准确称量的琼脂糖粉(总液体量不宜超过锥瓶的 50% 容量)。

2. 在锥瓶的瓶口上盖上保鲜膜或牛皮纸,并在膜或纸上扎些小孔,然后在微波炉中加热溶解琼脂糖。加热时,当溶液沸腾后,请戴上防热手套,小心摇动锥瓶,使琼脂糖充分均匀溶解。此操作重复数次,直至琼脂糖完全溶解。

3.  使溶液冷却至 50 ℃~60 ℃ 左右,如需要可在此时加入溴化乙锭溶液(终浓度 0.5 μg/mL)或按照 1 μL/30 mL 的比例加入 DNAgreen 染料,并充分混匀。

4. 将琼脂糖溶液倒入制胶模中,然后在适当位置处插上梳子。凝胶厚度一般在 3~5 mm 之间。小胶倒入 25~30 mL 左右琼脂糖溶液,大胶则 60~70 mL 左右,若需切胶回收,凝胶可适当加厚。

5. 在室温下使胶凝固,大约 30 min~1 h。 

三、上样 

1. 取适量样品与 6× 上样缓冲液混匀(如:1 μL 样品与 5 μL 6× 上样缓冲液),用微量移液枪小心加入样品槽中。

2. 上样量根据样品浓度可适当调整,若 DNA 含量偏低,则可依上述比例增加上样量,但总体积不可超过样品槽容量(一般小孔 40 μL 为上限,大孔 200 μL 为上限,具体和制胶膜规格相关)。

3. 每加完一个样品要更换枪头,以防止互相污染,注意上样时要小心操作,避免损坏凝胶或将样品槽底部凝胶刺穿。

四、电泳 

1. 加完样后,合上电泳槽盖,立即接通电源。控制电压保持在 110 V,电流在 40 Ma 以上。

2. 当条带移动到距凝胶前沿约 2 cm 时(约 40 min),停止电泳。

3. 紫外下拍照并观察。

注意事项

1. 5×TBE 缓冲液放置时间过久会沉淀,因此一次性不要配太多。工作用电泳缓冲液为 0.5×TBE 缓冲液,取 5×TBE 缓冲液贮存液稀释,现配现用。

2. 用于电泳的缓冲液和用于制胶的缓冲液必须统一。

3. 琼脂糖粉在微波炉中加热时间不宜过长,每次当溶液起泡沸腾时停止加热,否则会引起溶液过热暴沸,造成琼脂糖凝胶浓度不准,也会损坏微波炉。溶解琼脂糖时,必须保证琼脂糖充分完全溶解,否则,会造成电泳图像模糊不清。

4. 凝胶不立即使用时,请用保鲜膜将凝胶包好后在 4 ℃ 下保存,一般可保存 2~5 天。

 

常见问题

琼脂糖凝胶浓度与线形DNA的最佳分辨范围见下表:                                        

来源:丁香实验

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