DNA的凝胶电泳
1.琼脂糖凝胶电泳
含不同量琼脂糖的凝胶的分离范围
凝胶中的琼脂糖含量〔%(w/v)〕
线状DNA分子的有效分离范围(kb)
0.3
5-60
0.6
1-20
0.7
0.8-10
0.9
0.5-7
1.2
0.4-6
1.5
0.2-3
2.0
0.1-2
常用电泳缓冲液
缓冲液
使用液
浓储存液(每升)
Tris-乙酸(TAE)
1×:0.04mol/L Tris-乙酸
0.001mol/L EDTA
50×:242g Tris碱
57.1ml冰乙酸
100ml 0.5mol/L EDTA(pH8.0)
Tris-磷酸(TPE)
1×:0.09mol/L Tris-磷酸
0.002mol/L EDTA
10×:108g Tris碱
15.5ml 85%磷酸(1.679g/ml)
40ml 0.5mol/L EDTA(pH8.0)
Tris-硼酸(TBE)a
0.5×:0.045 mol/L Tris-硼酸
0.001mol/L EDTA
5×:54g Tris碱
27.5g硼酸
20ml 0.5mol/L EDTA(pH8.0)
碱性缓冲液b
1×:50mmol/L NaOH
1mmol/L EDTA
1×:5ml 10mol/L NaOH
2ml 0.5mol/L EDTA(pH8.0)
a.TBE浓溶液长时间存放后会形成沉淀物,为避免这一问题,可在室温下用玻璃瓶保存5×溶液,出现沉淀后则予以废弃。
以往都以1×TBE作为使用液(即1:5稀释浓贮存液)进行琼脂糖凝胶电泳。但0.5×的使用液已具备足够的缓冲容量。目前几乎所有的琼脂糖凝胶电泳都以1:10稀释的贮存液作为使用液。
进行聚丙烯酰胺凝胶电泳使用的1×TBE,是琼脂糖凝胶电泳时使用液浓度的2倍。聚丙烯酰胺凝胶垂直槽的缓冲液槽较小,故通过缓冲液的电流通量通常较大,需要使用1×TBE以提供足够的缓冲容量。
b. 碱性电泳缓冲液应现用现配。
凝胶加样缓冲液
缓冲液类型
6×缓冲液
贮存温度
Ⅰ
0.25%溴酚蓝
0.25%二甲苯青FF
40%(w/v)蔗糖水溶液
4℃
Ⅱ
0.25%溴酚蓝
0.25%二甲苯青FF
15%聚蔗糖(Ficoll)(400型;Pharmacia)水溶液
室温
Ⅲ
0.25%溴酚蓝
0.25%二甲苯青FF
30%甘油水溶液
4℃
Ⅳ
0.25%溴酚蓝
40%(w/v)蔗糖水溶液
4℃
Ⅴ
碱性加样缓冲液
300mmol/L NaOH
6mmol/L EDTA
18%聚蔗糖(Ficoll)(400型;Pharmacia)水溶液
0.15%溴甲酚绿
0.25%二甲苯青FF
4℃
使用以上凝胶加样缓冲液的目的有三:增大样品浓度,以确保DNA均匀进入样品孔内;使样品呈现颜色,从而使加样操作更为便利;含有在电场中能以可预知速率向阳极泳动的染料。溴酚蓝在琼脂糖凝胶中泳动的速率约为二甲苯青FF的2.2倍,而与琼脂糖浓度无关。以0.5×TBE作电泳液时,溴酚蓝在琼脂糖中的泳动速率约与长300bp的双链DNA相同,而二甲苯青FF的泳动则与长4kb的双链线状DNA相同。在琼脂糖浓度为0.5-1.4%的范围内,这些对应关系受凝胶浓度变化的影响并不显著。
选用哪一种加样染料纯属个人喜恶。但是,对于碱性凝胶应当使用溴甲酚绿作为示踪染料,因为在碱性pH条件下其显色较溴酚蓝更为鲜明。
2.聚丙烯酰胺凝胶电泳
DNA 在聚丙烯酰胺凝胶中的有效分离范围
丙烯酰胺〔%(w/v)〕a
有效分离范围(bp)
二甲苯青FFb
溴酚蓝b
3.5
1000-2000
460
100
5.0
80-500
260
65
8.0
60-400
160
45
12.0
40-200
70
20
15.0
25-150
60
15
20.0
6-100
45
12
a. N,N’-亚甲基双丙烯酰胺占丙烯酰胺浓度的1/3.
b. 给出的数字是迁移率与染料相同的双链DNA片断的粗略大小(核苷酸对)
30%丙烯酰胺:
丙烯酰胺 29g
N,N’-亚甲基双丙烯酰胺 1g
加水至100ml
将溶液加热至37℃使化学药品溶解
小心:丙烯酰胺是强烈的神经毒素,可经皮肤吸收。丙烯酰胺的作用具有累积性。称取粉末状丙烯酰胺及亚甲双丙烯酰胺时必须带手套和面具。取用含上述化学药品的溶液也要戴手套。尽管可以认为聚丙烯酰胺无毒,但鉴于其中可能含有少量未聚合的丙烯酰胺,故仍应小心处理。
10%过硫酸铵
过硫酸铵 1g
加水至10ml
可在4℃保存数周。
制备聚丙烯酰胺凝胶所用试剂的体积(总体积100ml)
试剂
制备不同浓度(%)凝胶所用试剂的毫升数
3.5%
5.0%
8.0%
12.0%
20.0%
30%丙烯酰胺
11.6
16.6
26.6
40.0
66.6
水
67.7
62.7
52.7
39.3
12.7
5×TBE
20.0
20.0
20.0
20.0
20.0
10%过硫酸铵
0.7
0.7
0.7
0.7
0.7
每100ml丙烯酰胺凝胶溶液加35ulTEMED(N,N,N’,N’-四甲基乙二胺),旋动容器混匀。
公 司:巩义市夹津口汇源供水材料厂
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聚丙烯酰胺凝胶电泳的操作步骤及试剂配方
聚丙烯酰胺凝胶电泳作为检测DNA序列差异的有效手段,变性凝胶电泳在我室广泛使用,但是也有其使用范围。在我室还有一种常用的非变性凝胶电泳技术,简称SSCP(Single Strand Conformation Polymorphism,单链构象多态性)。
原理:在SSCP测定中,双链DNA(dsDNA)被变性成为单链DNA(ssDNA),每一条单链DNA都基于它们的内部序列而呈现出一种独有的折叠构象,即使同样长度的DNA单链因其碱基顺序不同、甚至单个碱基的不同会形成不同的构象。这些单链DNA在非变性条件下,用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分离,单链DNA的迁移率和带型,都取决于其折叠构象和电泳时的温度。
SSCP与变性凝胶电泳基本一致,不同之处有以下几点:
a. SSCP使用非变性凝胶进行电泳,即在凝胶配制中不加入变性剂。我室常用8%非变性胶(丙烯酰胺 80g,N- N,-亚甲双丙烯酰胺 2.76 g,10×TBE 50ml,加水定容到1L)
b. 工作环境,由于SSCP受温度影响,所以在电泳过程中应防止温度的升高,所以电泳环境为电压400V,电流50mA,单板电泳功率为9W,不用预热。缓冲液最好用新配制的。
c. 由于电泳功率较低,所以电泳时间较长,通常需要10小时以上,因此一般电泳需要过夜。室温在25。C以下。
1. 聚丙烯酰胺凝胶电泳
聚丙烯酰胺凝胶电泳适宜分离鉴定低分子量的蛋白质,小于1kb的DNA片段和DNA序列。
分析
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装载的样品容量大,可回收,DNA纯度高。在催化剂TEMED(N-N-N,- N,-四甲基乙二胺)和过硫酸胺的作用下,丙烯酰胺聚合成长链,聚丙烯酰胺链在交联剂,N- N,-亚甲双丙烯酰胺的参与下,聚丙烯酰胺链与链之间交叉联结形成凝胶。
1.1 配制30%丙烯酰胺:丙烯酰胺29g
N- N,-亚甲双丙烯酰胺 1g
加水至100ML,40C棕色瓶可保存二月
1.2 配制5×TBE缓冲液:
TRIS碱 54克
硼酸 27.5克
EDTA 3.72克
加水至1L
1.3 制备聚丙烯酰胺凝胶所用试剂体积
试剂
制备不同浓度(%)凝胶所用试剂体积(ml)
3.5
5.0
8.0
12.0
20.0
30%丙烯酰胺
11.6
16.6
26.6
40.0
66.6
水
67.7
62.7
52.7
39.3
12.7
5×TBE
20.0
20.0
20.0
20.0
20.0
10%过硫酸铵
0.7
0.7
0.7
0.7
0.7
1.4 DNA在聚丙烯酰胺凝胶中有效分离范围
丙烯酰胺(%)
有效分离范围(bp)
二甲苯氰FF
溴酚蓝
3.5
1000-2000
460
100
5.0
80-500
260
65
8.0
60-400
160
45
12.0
40-200
70
20
15.0
25-150
60
15
20.0
6-100
45
12
2. 聚丙烯酰胺凝胶电泳具体步骤
2.1从NaOH池中捞出浸泡的玻璃板,取出上面的残胶
2.2 把玻璃板拿到流动水处洗刷干净
2.3 洗干净的玻璃板至于玻璃板架上晾干
2.4 用乙醇擦洗玻璃板
2.5 带凹口的背板涂上硅化剂,面板则涂上粘合剂,防止电泳完毕发生撕胶和脱胶的可能(涂摸要均匀)
2.6 面板在下,背板在上。两侧用塑料板密封,并用夹子夹好。底部调节使之水平
2.7 将加入催化剂后的凝胶沿凹口均匀倒下,插入适当的封条。勿使封条下留下气泡。用夹子夹紧封条部位
2.8 室温聚合30分钟,小心取出凹口处封条,用水冲洗加样孔(否则封条所残留的丙烯酰胺在加样孔聚合产生不规则
表
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面,引起DNA带变形)
2.9 将凝胶固定在电泳槽里。带凹口背板朝里,面向缓冲液槽
2.10 用0. 5×TBE灌满电泳槽的缓冲液槽,接上电极,打开电源。调试工作环境为电压2000-2200V,电流150-200mA,单板电泳功率为80W。预热30分钟左右。
2.11 点样之前需切断电源,用枪将点样孔的气泡及胶吹出,然后插入点样梳,注意不要插得太深,否则点样胶面会变形,影响美观及点样。
2.12枪吸加样品,PCR产物先加loading buffer 10ul ,再变性5分钟左右,接着在冰水中冷却5分钟以上方可点样,点样完毕,电泳开始。
2.13 电泳至所需位置后,切断电源,拔出导线,回收缓冲液,卸下玻璃板。在工作台上,将背板撬起,放回原处。将面板进行银染
3. 电泳后的银染检测
3.1 原理:
影像产生是由于核酸在胶上所占部位与周围的氧化——还原势不同而产生。银染液中的银离子(Ag+)可与核酸形成稳定的复合物,然后用还原剂如甲醛使Ag+还原成银颗粒,这样核酸电泳带就染成了黑褐色。
3.2 银染
银染液的配制:称2.5至3.0g AgNO3加1200---1400ml水
银染:将电泳完的面板首先在银染漂洗盆了漂洗赶紧,使胶面上没有异物。玻璃板反面没有污染物。
将加入银染液的银染盆放在摇床上后,将面板放入银染1小时左右。
3.3 显影
显影液的配制:NaOH---20g, Na2CO3----0.6g,甲醛4.5ml,加水1200ml
显影:将面板从银染盆里取出,在银染漂洗盆里漂洗,震荡5-6次,取出后使其表面尽量无水,再放入已加入显影液的显影盆里(显影,显影液的配制及甲醛的加入都需要在通风橱的摇床上进行)显影过程大约10到15分钟,以DNA条带清晰可见为准。
将显现完毕的板子在显影漂洗盆里漂洗后,方可读带。
一、电泳试剂:
1、30%聚丙烯酰胺(29:1)
丙稀酰胺29克,Bis1克,水100ml。
2、10%过硫酸胺
过硫酸胺1克,水10ml。
3、TEMED
4、5xTBE
Tris 27克,硼酸13.75克,0.5M EDTA(pH 8.0) 10ml,定容至500ml。
二、银染试剂
1、固定液:100ml无水乙醇,5ml冰醋酸,定容至1000ml。
2、0.2% AgNO3:AgNO3 1克,水500ml。
3、1.5% NaOH:NaOH 7.5克,水500ml。
4、37%甲醛。
三、配胶(6%):
30%聚丙烯酰胺(29:1) 8ml,5xTBE 8ml,定容至40ml,加10%过硫酸胺 200ul;TEMED 20ul。室温凝固时间>1小时。
四、银染:
1、固定液固定10m。
2、水洗2m x3次。
3、0.2% AgNO3 100ml +37%甲醛50ul,混匀,避光染色30~50m。
4、水洗 20秒x2次。
5、1.5% NaOH 100ml,加37%甲醛 0.5ml,混匀,显色3~10m。
6、水洗若干次,终止显色。
电泳时间:150v x 3h,溴酚兰的位置相当于40bp。
银染后胶面积将膨胀10%。
在终止显色过程中,将依惯性继续显色,所以不等显色到位即可进行终止显色。
显色到位后立即拍摄,水浸泡过夜将使背景加深
我国的试剂规格基本上按纯度(杂质含量的多少)划分,共有高纯、光谱纯、基准、分光纯、优级纯、分析和化学纯等7种。国家和主管部门颁布质量指标的主要优级纯、分级纯和化学纯3种。
(1)优级纯(GR:Guaranteed reagent),又称一级品或保证试剂,99.8%,这种试剂纯度最高,杂质含量最低,适合于重要精密的分析工作和科学研究工作,使用绿色瓶签。
(2)分析纯(AR),又称二级试剂,纯度很高,99.7%,略次于优级纯,适合于重要分析及一般研究工作,使用红色瓶签。
(3)化学纯(CP),又称三级试剂,≥ 99.5%,纯度与分析纯相差较大,适用于工矿、学校一般分析工作。使用蓝色(深蓝色)标签。
(4)实验试剂(LR:Laboratory reagent),又称四级试剂。
除了上述四个级别外,目前市场上尚有:
基准试剂(PT:Primary Reagent):专门作为基准物用,可直接配制标准溶液。
光谱纯试剂(SP:Spectrum pure):表示光谱纯净。但由于有机物在光谱上显示不出,所以有时主成分达不到99.9%以上,使用时必须注意,特别是作基准物时,必须进行标定。
纯度远高于优级纯的试剂叫做高纯试剂(≥ 99.99%)。
目前,国外试剂厂生产的化学试剂的规格趋向于按用途划分,常见的如下:
生化试剂 (BC:Biochemical)
生物试剂 (BR:Biological reagent)
生物染色剂 (BS:Biological Stain)
络合滴定用 (FCM:For Complexometry)
层析用0S-J1[ j;B2~(F1v7G分析化学,论坛,化学分析,仪器分析,分析测试,色谱,电泳,光谱 (FCP:For chromatography purpose)
荧光分析(FIA)
微生物用(FMB)
显微镜用 (FMP:For microscopic purpose)
合成用-[6]#f!g6M#s.u5)](FS:For synthesis)
气相色谱0S,~.L1t3k7`-{"E (GC:Gas chromatography)
高压液相色谱 (HPLC:High Pressure Liquid chromatography)
指示剂9K5R-}-s;_9t分析化学,论坛,化学分析,仪器分析,分析测试,色谱,电泳,光谱 (Ind:Indicator)
红外吸收(IR)
液相色谱(LC)
核磁共振(NMR)
有机分析标准6a1Z2m:d*A7K+x分析化学论坛 (OSA:Organic analytical standard)
分析用(PA:Pro analysis)
实习用 (Pract: Practical use)
(\\(T&e- Y5G-N%MPur (Pure purum 纯)
Puriss (Purissmum 特纯)
合成(SYN)
工业用Tech:Techincal grade)
薄层色谱(TLC:Thin Layer chromatography)
分光纯、光学纯、紫析分光光度纯$v7)(UV:Ultra violet pur