決定DNA在瓊脂糖凝膠電泳色譜儀中遷移速率的因素有DNA分子大小、瓊脂糖凝膠濃度、DNA構象、瓊脂糖凝膠和電泳緩沖液中的溴化乙錠、所用電壓、電泳緩沖液等。
一、DNA分子大小:
雙鏈DNA分子在瓊脂糖凝膠中的遷移速率與其堿基對數的常用對數成反比。分子越大,遷移越慢,因為摩擦力越大,也因為大分子通過凝膠孔的效率低于較小的分子。
二、瓊脂糖凝膠濃度:
給定大小的線狀DNA段在不同濃度的瓊脂糖凝膠中的遷移速率不同。
三、DNA構象:
超螺旋環狀(Ⅰ型)、切口環狀(Ⅱ型)和線狀(Ⅲ型)DNA在瓊脂糖凝膠中的遷移速率不同,三種類型的移速速率主要取決于瓊脂糖凝膠的濃度和類型,電流強度、緩沖液離子強度和Ⅰ型超螺旋絞緊的程度也影響遷移速率。在一些條件下,Ⅰ型DNA比Ⅲ型遷移得快,但在另一些條件下,順序可能會顛倒。絕大多數情況下,區分不同構象DNA的需求很簡單,主要是區分未處理的環狀DNA樣品和單一位點經限制酶作用線狀化的同一DNA樣品。
四、瓊脂糖凝膠和電泳緩沖液中的溴化乙錠:
溴化乙錠插入雙鏈DNA會造成其負電荷減少,剛性和長度增加,線狀DNA-染料復合物在瓊脂糖凝膠中的遷移速率會降低約15%。
五、所用電壓:
低電壓下DNA段的遷移速率與所用電壓成正比。電壓升高時,高分子質量片段的遷移速率為不成比例的增加。所以,當電壓升高時,瓊脂糖凝膠分離的有效范圍反而減小。要獲得大于2kbDNA段的良好分辨率,所用電壓不應高于5~8V/cm。
六、電泳緩沖液:
DNA的泳動受電泳緩沖液的組成和離子強度的影響。缺乏離子(如用水替代電泳槽和瓊脂糖凝膠中的緩沖液),電導率會降至很低,DNA不是不動,就是遷移極慢。離子強度高時,電導率高,即使應用適中的電壓也會產生大量熱能,嚴重時凝膠會熔化,DNA會變性。