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技术指南 | 琼脂糖凝胶电泳详解

时间:2021-10-26      阅读:6193

01

电泳的发展简史



1809

国外物理学家Рейсе发现电泳现象
1909

将胶体离子在电场中的移动称为电泳
1937

创造了Tiselius电泳仪,建立了研究蛋白的移动界面电泳方法,并证明了血清是由白蛋白及α、β、γ球蛋白组成的。

1948

Wieland和Fischer重新发展了以滤纸作为支持介质的电泳方法,对氨基酸的分离进行过研究。
1950

Durrum用纸电泳进行了各种蛋白质的分离以后,开创了利用各种固体物质(如各种滤纸、醋酸纤维素薄膜、琼脂凝胶、淀粉凝胶等)作为支持介质的区带电泳方法。
1959

Raymond和Weintraub利用人工合成的凝胶作为支持介质,创建了聚丙烯酰胺凝胶电泳,极大地提高了电泳技术的分辨率,开创了近代电泳的新时代。
02

电泳的基本原理

电泳是指带电颗粒在电场的作用下发生迁移的过程。许多重要的生物分子,如氨基酸、多肽、蛋白质、核苷酸、核酸等都具有可电离基团,它们在某个特定的pH值下可以带正电或负电,在电场的作用下,这些带电分子会向着与其所带电荷极性相反的电极方向移动。电泳技术就是利用在电场的作用下,由于待分离样品中各种分子带电性质以及分子本身大小、形状等性质的差异,使带电分子产生不同的迁移速度,从而对样品进行分离、鉴定或提纯的技术。

03

琼脂糖凝胶电泳

1.琼脂糖凝胶电泳原理:琼脂糖凝胶具络,物质分子通过时到阻力,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。但由于其孔径相比于蛋白质太大,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。琼脂糖凝胶电泳是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最主要区别是:心兼有“分子筛”和“电泳”的双重作用。

2.琼脂糖凝胶电泳用途:用于DNA切胶回收;用于DNA分离;用于佐证DNA是否重组、质粒是否切开以及其他分子生物学研究

3.琼脂糖凝胶电泳特点:

I、优点:

  • 因不含硫酸根和羧基,几乎消除了琼脂的电渗

  • 对蛋白质吸附极微,故无拖尾现象。

  • 凝胶结构均匀,孔径较大,可用来分离酶的复合物、核酸、病毒等大分子物质。

  • 透明度较好,可直接或干燥成薄膜后进行染色。

  • 不吸收紫外光,可直接利用紫外光吸收法作定量测定

  • 有热可逆性

II、缺点:

  • 机械强度差,易破碎,浓度不能太低。

  • 易被细菌污染,不易保存,临用前配制。

  • 琼脂糖支持层上的区带易于扩散,电泳后必须立即固定染色。

  • 与PAGE相比,分子筛作用小,区带少。

04

琼脂糖凝胶电泳操作步骤
01
配胶
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1.制备1%琼脂糖凝胶(大胶用70ml,小胶用50ml):称取0.7 g(0.5 g)琼脂糖置于锥形瓶中,加入70 ml(50ml)1×TAE,瓶口倒扣小烧杯.微波炉加热煮沸3次至琼脂糖全部融化,摇匀,即成1.0%琼脂糖凝胶液.

02
制胶板
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取电泳槽内的有机玻璃内槽(制胶槽)洗干净,晾干,放入制胶玻璃板.取透明胶带将玻璃板与内槽两端边缘封好,形成模子.将内槽置于水平位置,并在固定位置放好梳子.将冷却到65℃左右的琼脂糖凝胶液混匀小心地倒入内槽玻璃板上,使胶液缓慢展开,直到整个玻璃板表面形成均匀胶层.室温下静置直至凝胶*疑固,垂直轻拔梳子,取下胶带,将凝胶及内槽放入电泳槽中.添加

03
加样
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在点样板或pa rafi lm上混合DNA样品和上样缓冲液,上样缓冲液的最终稀释倍数应不小于1X.用10ul微量移液器分别将样品加入胶板的样品小槽内,每加完一个样品,应更换一个加样头,以防污染,加样时勿碰坏样品孔周围的凝胶面.(注意:加样前要先记下加样的顺序).

04
电泳
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加样后的凝胶板立即通电进行电泳,电压60-100V,样品由负极(黑色)向正极(红色)方向移动.电压升高,琼脂糖凝胶的有效分离范围降低.当溴酚蓝移动到距离胶板下沿约1cm处时,停止电泳.


05

影响琼脂糖凝胶电泳因素
  1. DNA分子的大小

  2. 凝胶的浓度

  3. DNA的构象

  4. 使用的电压

  5. 琼脂糖的种类

  6. 电泳缓冲液

  7. 嵌入染料的存在

以上这些因素都会对电泳产生影响,具体详细内容就不在这里给大家一一介绍了,以后大家遇到什么问题的话,都可以从这几方面入手去找问题



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