4.3
琼脂糖凝胶电泳是一种常用于根据DNA分子大小对其进行分离的技术。
琼脂糖——一种源自红藻的多糖——加入如Tris-乙酸盐EDTA(TAE)或Tris-硼酸盐EDTA(TBE)等缓冲液中,并通过加热溶解。
通常,将 1 克琼脂糖溶解在 100 毫升缓冲液中以形成 1% 的琼脂糖溶液,但根据具体应用的不同,可添加不同量的琼脂糖。
为了染色凝胶,通常将荧光染料(如溴化乙锭)加入琼脂糖溶液中。该染料可插入DNA碱基对之间,并在紫外光下发出荧光。
然后可将溶液倒入水平模具中。将梳子插入凝胶模具中,以形成加样孔,用于加载DNA样品。
琼脂糖溶液静置,使其凝固成凝胶。
凝胶由通过氢键结合的琼脂糖分子构成,形成多孔基质,DNA分子可在其中移动。
将DNA样品与上样缓冲液混合后加样至凝胶中。上样缓冲液含有甘油,可增加DNA样品的密度,有助于样品沉降至加样孔底部。
缓冲液还含有染料,例如二甲苯青和溴酚蓝,有助于监测DNA迁移条带的进程。
当在凝胶长度方向施加电势时,带负电荷的 DNA 会向正极迁移,并穿过琼脂糖孔隙的各层。
较大的DNA分子通过孔隙的速度比小分子更慢,从而可以根据分子大小进行分离。
孔的大小取决于溶液中琼脂糖的浓度。琼脂糖浓度越高,孔径越小,这有助于分离较短的DNA片段。
在紫外光下,染色的 DNA 分子呈现为荧光条带。可通过与已知大小的 DNA 片段(称为 DNA 分子量标记)进行比较,来确定条带的位置。
DNA 分子量标准(ladder)的条带可作为参照,用于确定目标 DNA 分子的大小。