實驗原理 根據DNA分子量不同,采用外加電場使其分開,用EB嵌入DNA分子后在紫外下顯色。
瓊脂糖凝膠電泳是利用瓊脂糖溶化再凝固后能形成帶有一定孔隙的固體基質的特性。DNA分子在瓊脂糖凝膠中泳動時有電荷效應和分子篩效應。
1) 在電場的作用下及中性pH的緩沖條件下,帶負電的核酸分子向正極遷移。由于糖一磷酸骨架在結構上的重復性質,相同數量的雙鏈DNA幾乎具有等量的凈電荷,因此它們能以同樣的速度向正極方向移動。
2) 在一定的電場強度下,DNA分子的遷移速度取決于分子篩效應,即DNA分子本身的大小和構型。具有不同的相對分子質量和不同構型的DNA片段泳動速度不一樣,可進行分離。
3)
溴化乙錠在紫外光照射下能發射熒光,當DNA樣品在瓊脂糖凝膠中從負極向正極泳動時,溴化乙錠從正極向負極移動,這樣溴化乙錠分子就會嵌入DNA分子中形成絡合物,使DNA在紫外光下發射很強的熒光。在溴化乙錠足夠的情況下,熒光的強度正比于DNA的含量,這樣就可以檢測DNA的濃度。
一、材料
pUC19質粒,1.5ml塑料離心管,離心管架,透明膠帶,防護眼鏡
二、設備
微量移液器(20μl),高壓滅菌鍋,電泳儀,瓊脂糖平板電泳裝置,微波爐,紫外透射儀等。
三、試劑準備
1. TAE電泳緩沖液:50X儲存液,pH8.5:242gTris堿,57.1ml冰醋酸,37.2 g Na2EDTA.2H2O,加水至1L;
1X工作液: 40mmol/L Tri Ac,2mmol/L EDTA
2.溴化乙錠(EB):10mg/ml,用鋁箔或黑紙包裹容器,儲于室溫即可。
(注意:EB為強誘變劑,操作時帶手套)
3. DNA loading buffer(上樣緩沖液):0.25%溴酚藍,0.25%二甲苯青FF,40%(W/V)蔗糖水溶液,貯存于
4℃。(作用:增加樣品密度以保證DNA沉入加樣孔內;使樣品帶有顏色便于簡化上樣過程;其中的染料在電場中以可以預測的泳動速率向陽極遷移。 在0.5
×TBE瓊脂糖凝膠電泳中溴酚藍的遷移率約與300bp的線狀雙鏈DNA相同,而二甲苯氰FF約與4000bp的DNA相同。)
4DNA Maker標準分子量: λDNA/EcoR I+ Hind IIIMaker
5. 1% 瓊脂糖凝膠:稱取1g瓊脂糖于三角燒瓶中,加100ml1×TAE,微波爐加熱至完全溶化,冷卻至60℃左右,緩緩倒入架有梳子的電泳膠板中,勿使有氣泡,靜置冷卻30min以上,輕輕拔出梳子,放入電泳槽中(電泳緩沖液1×TAE),即可上樣。
6. 無菌水
四實驗操作
1、瓊脂糖凝膠的制備
1)取50×TAE緩沖液20ml,加水至1000ml,配制成1×TAE稀釋緩沖液,待用。
2)膠液的制備:稱取1g瓊脂糖,置于200ml錐形瓶中, 加入100ml 1×TAE稀釋緩沖液,放入微波爐里(或電爐上)加熱至瓊脂糖全部熔化,取出搖勻, 此為1%瓊脂糖凝膠液。加熱時應蓋上封口膜, 以減少水份蒸發。
3)膠板的制備:將有機玻璃膠槽兩端分別用透明膠帶(寬約1cm)緊密封住。將封好的膠槽置于水平支持物上,插上樣品梳子。
4)向冷卻至50-60℃的瓊脂糖膠液中加入5μl溴化乙錠(EB)溶液使其終濃度為輕輕搖勻,0.5μg/ml(也可不把EB加入凝膠中, 而是電泳后再用0.5μg/ml的EB溶液浸泡染色)。小心地倒入膠槽內, 使膠液形成均勻的膠層。檢查有無氣泡。
室溫下約30-45分鐘后,瓊脂糖溶液完全凝固,小心垂直拔出梳子和擋板,注意不要損傷梳底部的凝膠;清除碎膠,將凝膠放入電泳槽中。
5) 加入電泳緩沖液(1×TAE)至電泳槽中,使液面高于膠面約1mm。
2、瓊脂糖凝膠電泳
1) 加樣:取18μl檢測樣品與2μl (1/10體積)的10× DNA上樣緩沖液混勻, 用微量移液槍小心加入樣品槽中。小心操作, 避免損壞凝膠或將樣品槽底部凝膠刺穿。
2)電泳:加完樣后,插上導線,打開電泳儀電源,按照需要調節電壓至120V,電泳開始,觀察電流情況或電泳槽中負極的鉑金絲是否有氣泡出現。
3)當溴酚藍條帶移動到距凝膠前沿約1cm時,將電壓(或電流)回零,關閉電源,停止電泳。
4)取出凝膠,在紫外觀測儀上觀察電泳結果。在波長為302nm紫外燈下觀察染色后的或已加有EB的電泳膠板。DNA存在處顯示出肉眼可辨的桔紅色熒光條帶。紫光燈下觀察時應戴上防護眼鏡或有機玻璃面罩, 以免損傷眼睛。
5) 根據需要切下DNA條帶,放入1.5ml Ep管中,放于4℃保存,以備下次實驗用。
3、實驗結果及討論
1) 質粒DNA在瓊脂糖凝膠中應為一條帶,
2) 有時出現三條帶,可能時DNA降解形成的。最前面的條帶為超螺旋構型,中間為線型,最后為單鏈有缺刻的構型。
3) 如提取過程中有機械損傷會造成DNA降解,可能在膠上出現彌散。
[注意]
EB是強誘變劑并有中等毒性,配制和使用時都應戴手套,并且不要把EB灑到桌面或地面上。凡是沾污了EB的容器或物品必須經專門處理后才能清洗或丟棄。