提速DNA电泳速度
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来自宾夕法尼亚州费城杰佛逊医学院(Jefferson Medical College)外科系,以及Kimmel肿瘤中心(Kimmel Cancer Center)的研究人员申请到了一项新专利,这项专利也许未来某天会成为DNA分析过程中的关键技术,而且这一发现也可以应用于多个领域,比如法医鉴定,克隆 或者生物恐怖(bioterrorism)。
这一专利由约翰霍普金斯医学院助理教授Jonathan Brody博士,以及其同事Scott Kern共同拥有,他们发明了一种新的技术,能将DNA分离技术,即DNA电泳的速度提高5倍,并降低实验成本。Brody博士表示,“仅仅通过提高分析的速度,它就能帮助我们每年节省数百万美元。”
凝胶电泳 是一大类技术,被科学工作者用于分离不同物理性质(如大小、形状、等电点等)的分子 。凝胶电泳 通常用于分析用途,但也可以作为制备技术,在采用某些方法(如质谱(MS)、聚合酶链式反应(PCR )、克隆技术、DNA测序 或者免疫 印迹)检测之前部分提纯分子 。 该技术操作简便快速,可以分辨用其它方法(如密度梯度离心法)所无法分离的DNA片段。当用低浓度的荧光嵌入染料溴化乙啶(Ethidium bromide, EB)染色,在紫外光下至少可以检出1-10ng的DNA条带,从而可以确定DNA片段在凝胶中的位置。此外,还可以从电泳后的凝胶中回收特定的DNA条带,用于以后的克隆技术操作。
琼脂 糖和聚丙烯酰胺 可以制成各种形状、大小和孔隙度。琼脂 糖凝胶分离DNA片度大小范围较广,不同浓度琼脂糖凝胶可分离长度从200bp至近 50kb的DNA片段。琼脂糖通常用水平装置在强度和方向恒定的电场下电泳。聚丙烯酰胺 分离小片段DNA(5-500bp)效果较好,其分辩力极高,甚至相差1bp的DNA片段就能分开。聚丙烯酰胺凝胶电泳很快,可容纳相对大量的DNA,但制备和操作比琼脂糖凝胶困难。聚丙烯酰胺凝胶采用垂直装置进行电泳。目前,一般实验室多用琼脂糖水平平板凝胶电泳装置进行DNA电泳。
琼脂糖DNA是大多数分子生物学技术都要用到的实验手段,可谓是一种常规技术,其原理主要是电场中在中性pH值下带负电荷的DNA向阳极迁移,线状双链DNA分子在一定浓度琼脂糖凝胶中的迁移速率与DNA分子量对数成反比,分子越大则所受阻力越大,也越难于在凝胶孔隙中蠕行,因而迁移得越慢。