Traditionelle slabelelektroforese (SGE) eksperimenter kræver et kompliceret apparat og et højt kemisk forbrug. Dette arbejde præsenterer en protokol, der beskriver en billig metode til at adskille DNA-fragmenter inden for en kort tidsramme.
Slabelelektroforese (SGE) er den mest almindelige metode til separering af DNA-fragmenter; Det er således bredt anvendt til biologi og andre. Den traditionelle SGE-protokol er dog ret kedelig, og eksperimentet tager lang tid. Desuden er det kemiske forbrug i SGE-forsøg meget højt. Dette arbejde foreslår en simpel metode til adskillelse af DNA-fragmenter baseret på en SGE-chip. Chippen er lavet af en gravemaskine. To plastikplader anvendes til excitations- og emissionsbølgelængderne af det optiske signal. Fluorescenssignalet fra DNA-båndene opsamles af smartphone. For at validere denne metode blev 50, 100 og 1000 bp DNA-stiger adskilt. Resultaterne viser, at en DNA-stige mindre end 5.000 bp kan løses inden for 12 minutter og med høj opløsning ved brug af denne metode, hvilket indikerer, at det er en ideel erstatning for den traditionelle SGE-metode.
Slabelelektroforese (SGE) er den mest effektive metode til separation af DNA fra 1 , 2 , 3 , 4 , 5 og anses således for et alsidigt redskab i biokemiske og biologiske analyser 6 , 7 , 8 . Mange eksperimenter indikerer imidlertid, at SGE er begrænset af følgende fire problemer: (1) separationerne tager mange timer og lige dage; (2) det kemiske forbrug er meget højt; (3) det kræver et kompliceret apparat ( f.eks. 2D elektroforese celle, elektroforese strømforsyning og gel billeddannelse system); (4) gel-billeddannelsessystemet kan kun observere de adskilte DNA-fragmenter, når eksperimentet er afsluttet. Desuden er ethidiumbromid (EtBr), som almindeligvis anvendes i SGE 9 ,Ass = "xref"> 10, er mutagent og cancerogen 11 , 12 . Handsker bør således altid bæres, når der afsættes geler, der indeholder EtBr.
Kapillærelektroforese (CE) har mange fordele 13 , 14 , 15 , 16 , 17 i forhold til SGE, såsom automatisk drift, kort adskillelsestid og lavere forbrug. CE-instrumentet er dog ret dyrt. For at overvinde disse begrænsninger er der derfor udviklet et system ( figur 1 ) til separation af DNA. Et sådant system kan ikke kun kraftigt reducere det kemiske forbrug og spare på SGE-eksperimentet (<8 min), men det kan også udføre realtidssporing af DNA-separationsprocessen i agarosegelen ved hjælp af smartphone. Ved at følge de procedurer, der er beskrevet i denne protokol, skal eleverne shouJeg kan designe og fremstille SGE-chip, forberede agarosegelen i chippen, oprette et simpelt SGE-system med en smartphone og registrere DNA-migrationsprocessen i agarosegelen.
Agarosegelelektroforese anvendes i vid udstrækning til separationen af DNA, RNA og protein. Dette arbejde foreslår en ny metode til at erstatte den traditionelle gelelektroforese protokol. Resultater viser, at 50, 100 og 1000 bp DNA stiger kan adskilles godt i en sådan lille samlet enhed. Den store fordel ved denne metode er, at den ikke alene kan adskille nucleinsyrerne med lidt kemisk forbrug, men det kan også registrere separationsprocessen. Selvom DNA-fragmenterne ser bredt ud i figur …
The authors have nothing to disclose.
Vi anerkender taknemmeligt støtte fra National Natural Science Foundation of China (nr. 21205078) og forskningsfonden for Ph.d.-uddannelsen i Kina (No.20123120110002). Dette arbejde blev delvist støttet af Kinas nationale nøgleforsknings- og udviklingsprogram (2016YFB1102303), Kinas nationale grundforskningsprogram (973Program; 2015CB352001) og National Natural Science Foundation of China (61378060).
10×TBE | Beijing Solarbio Science & Technology Co., Ltd. | T1051 |
50bp DNA ladder | Takara Bio Inc. | 3421A |
100bp DNA ladder | Takara Bio Inc. | 3422A |
1kbp DNA ladder | Takara Bio Inc. | 3426A |
SYBR GREEN | Takara Bio Inc. | 5760A |
Agarose | Sigma-Aldrich Corporate | V900510 |