瓊脂糖凝膠電泳的原理什麼,簡述凝膠電泳的原理與方法

時間 2021-08-30 10:57:48

1樓:汪小東最懷薰

瓊脂糖凝膠具有網路結構,物質分子通過時會受到阻力,大分子物質在湧動時受到的阻力大,因此在凝膠電泳中,帶電顆粒的分離不僅取決於淨電荷的性質和數量,而且還取決於分子大小,這就大大提高了分辨能力。

但由於其孔徑相比於蛋白質太大,對大多數蛋白質來說其分子篩效應微不足道,現廣泛應用於核酸的研究中。

瓊脂糖凝膠電泳是用瓊脂糖作支援介質的一種電泳方法。其分析原理與其他支援物電泳最主要區別是:它兼有「分子篩」和「電泳」的雙重作用。

核酸是兩性電解質,其等電點為ph2-2.5,在常規的電泳緩衝液中(ph約8.5),核酸分子帶負電荷,在電場中向正極移動。

核酸分子在瓊脂糖凝膠中泳動時,具有電荷效應和分子篩效應,但主要為分子篩效應。

線狀雙鏈dna分子在一定濃度瓊脂糖凝膠中的遷移速率與dna分子量對數成反比,分子越大則所受阻力越大,也越難於在凝膠孔隙中移動,因而遷移得越慢。

電泳緩衝液的組成及其離子強度影響dna的電泳遷移率。在沒有離子存在時(如誤用蒸餾水配製凝膠),電導率最小,dna幾乎不移動;在高離子強度的緩衝液中(如誤加10×電泳緩衝液),則電導很高並明顯產熱,嚴重時會引起凝膠熔化或dna變性。

瓊脂糖凝膠具有網路結構,物質分子通過時會受到阻力,大分子物質在湧動時受到的阻力大,因此在凝膠電泳中,帶電顆粒的分離不僅取決於淨電荷的性質和數量,而且還取決於分子大小,這就大大提高了分辨能力。

蛋白質和核酸會根據ph不同帶有不同電荷,在電場中受力大小不同,因此跑的速度不同,根據這個原理可將其分開。

電泳緩衝液的ph在6~9之間,離子強度0.02~0.05為最適。

常用1%的瓊脂糖作為電泳支援物。瓊脂糖凝膠約可區分相差100bp的dn**段,其解析度雖比聚丙烯醯胺凝膠低,但它製備容易,分離範圍廣。

普通瓊脂糖凝膠分離dna的範圍為0.2-20kb,利用脈衝電泳,可分離高達10^7bp的 dn**段。

dna分子在瓊脂糖凝膠中泳動時有電荷效應和分子篩效應。dna分子在高於等電點的ph溶液中帶負電荷,在電場中向正極移動。

由於糖-磷酸骨架在結構上的重複性質,相同數量的雙鏈dna幾乎具有等量的淨電荷,因此它們能以同樣的速率向正極方向移動。

2樓:小凝聊娛樂

瓊脂糖凝膠電泳的原理:瓊脂糖凝膠電泳是常用的用於分離、鑑定dna、rna分子混合物的方法,這種電泳方法以瓊脂凝膠作為支援物,利用dna分子在泳動時的電荷效應和分子篩效應,達到分離混合物的目的。

dna分子在高於其等電點的溶液中帶負電,在電場中向陽極移動。在一定的電場強度下,dna分子的遷移速度取決於分子篩效應,即分子本身的大小和構型是主要的影響因素。dna分子的遷移速度與其相對分子量成反比。

不同構型的dna分子的遷移速度不同。如環形dna分子樣品,其中有三種構型的分子:共價閉合環狀的超螺旋分子(cccdna)、開環分子(ocdna)、和線形dna分子(idna)。

這三種不同構型分子進行電泳時的遷移速度大小順序為:cccdna>idna>ocdna

核酸分子是兩性解離分子,ph3.5是鹼基上的氨基解離,而三個磷酸基團中只有一個磷酸解離,所以分子帶正電,在電場中向負極泳動;而 ph8.0-8.

3時,鹼基幾乎不解離,而磷酸基團解離,所以核酸分子帶負電,在電場中向正極泳動。

不同的核酸分子的電荷密度大致相同,因此對泳動速度影響不大。在中性或鹼性時,單鏈dna與等長的雙鏈dna的泳動率大致相同。

擴充套件資料

影響核酸分子泳動率的因素

1、樣品的物理性狀

即分子的大小、電荷數、顆粒形狀和空間構型。一般而言,電荷密度愈大,泳動率越大。但是不同核酸分子的電荷密度大致相同,所以對泳動率的影響不明顯。

對線形分子來說,分子量的常用對數與泳動率成反比,用此標準樣品電泳並測定其泳動率,然後進行dna分子長度(bp)的負對數——泳動距離作標準曲線圖,可以用於測定未知分子的長度大小。

dna分子的空間構型對泳動率的影響很大,比如質粒分子,泳動率的大小順序為:cdna>idna>ocdna但是由於瓊脂糖濃度、電場強度、離子強度和溴化乙錠等的影響,會出現相反的情況。

2、支援物介質

核酸電泳通常使用瓊脂糖凝膠和聚丙烯醯胺凝膠兩種介質,瓊脂糖是一種聚合鏈線性分子。含有不同濃度的瓊脂糖的凝膠構成的分子篩的網孔大小不同,是於分離不同濃度範圍的核酸分子。聚丙烯醯胺凝膠由丙烯醯胺(acr)在n,n,n′-四甲基乙四胺(temed)和過硫酸銨(ap)的催化下聚合形成長鏈,並通過交聯劑n,n′-亞甲雙丙烯醯胺(bis)交叉連線而成,其網孔的大小由acr與bis的相對比例決定。

瓊脂糖凝膠適合分離長度100至60的分子,而聚丙烯醯胺凝膠對於小片段(5bp-500bp)的分離效果最好。選擇不同濃度的凝膠,可以分離不同大小範圍的dna分子。

3、電場強度

電場強度愈大,帶點顆粒的泳動越快。但凝膠的有效分離範圍隨著電壓增大而減小,所以電泳時一般採用低電壓,不超過4v/cm。而對於大片段電泳,甚至用0.

5-1.0v/cm電泳過夜。進行高壓電泳時,只能使用聚丙烯醯胺凝膠。

4、緩衝液離子強度

核酸電泳常採用tae、 tbe、tpe三種緩衝系統,但它們各有利弊。tae**低廉,但緩衝能力低,必須進行兩極緩衝液的迴圈。tpe在進行dna**時,會使dna汙染磷酸鹽,影響後續反應。

所以多采用tbe緩衝液。

在緩衝液中加入edta,可以鰲合二價離子,抑制dnase,保護dna。

緩衝液ph常偏鹼性或中性,此時核酸分子帶負電,向正極移動。

核酸電泳中常用的染色劑是溴化乙錠(ethidium bromide eb)。溴化乙錠是一種扁平分子,可以嵌入核酸雙鏈的配對鹼基之間。在紫外線照射be-dna複合物時,出現不同的效應。

254nm的紫外線照射時,靈敏度最高,但對dna損傷嚴重;360nm紫外線照射時,雖然靈敏度較低,但對dna損傷小,所以適合對dna樣品的觀察和**等操作。300nm紫外線照射的靈敏度較高,且對dna損傷不是很大,所以也比較適用。

使用溴化乙錠對dna樣品進行染色,可以在凝膠中加入終濃度為0.5μg/ml的eb。eb摻入dna分子中,可以在電泳過程中隨時觀察核酸的遷移情況,但是如果要測定核酸分子大小時,不宜使用以上方法,而是應該在電泳結束後,把凝膠浸泡在含0.

5μg/mleb的溶液中10~30min進行染色。be見光分解,應在避光條件下4℃儲存。

3樓:匿名使用者

瓊脂糖凝膠電泳是用瓊脂糖作支援介質的一種電泳方法。其分析原理與其他支援物電泳的最主要區別是:它兼有「分子篩」和「電泳」的雙重作用。

瓊脂糖凝膠具有網路結構,物質分子通過時會受到阻力,大分子物質在湧動時受到的阻力大,因此在凝膠電泳中,帶電顆粒的分離不僅取決於淨電荷的性質和數量,而且還取決於分子大小,這就大大提高了分辨能力。但由於其孔徑相當大,對大多數蛋白質來說其分子篩效應微不足道,現廣泛應用於核酸的研究中。

dna分子在瓊脂糖凝膠中泳動時有電荷效應和分子篩效應。dna分子在高於等電點的ph溶液中帶負電荷,在電場中向正極移動。由於糖-磷酸骨架在結構上的重複性質,相同數量的雙鏈dna幾乎具有等量的淨電荷,因此它們能以同樣的速率向正極方向移動。

簡述凝膠電泳的原理與方法

4樓:微言悚聽

凝膠電泳的原理比較簡單。當一種分子被放置在電場當中時,它們就會以一定的速度移向適當的電極,這種電泳分子在電場作用下的遷移速度,叫做電泳的遷移率。它同電場的強度和電泳分子本身所攜帶的淨電荷數成正比。

也就是說,電場強度越大、電泳分子所攜帶的淨電荷數量越多,其遷移的速度也就越快,反之則較慢。由於在電泳中使用了一種無反應活性的穩定的支援介質,如瓊脂糖凝膠和聚丙烯醯胺膠等,從而降低了對流運動,故電泳的遷移率又是同分子的摩擦係數成反比的。已知摩擦係數是分子的大小、極性及介質粘度的函式,因此根據分子大小的不同、構成或形狀的差異,以及所帶的淨電荷的多少,便可以通過電泳將蛋白質或核酸分子混合物中的各種成分彼此分離開來。

在生理條件下,核酸分子的糖-磷酸骨架中的磷酸基團呈離子狀態,從這種意義上講,dna和rna多核苷酸鏈可叫做多聚陰離子(polyanions)。因此,當核酸分子被放置在電場中時,它們就會向正電極的方向遷移。由於糖-磷酸骨架結構上的重複性質,相同數量的雙鏈dna幾乎具有等量的淨電荷,因而它們能以同樣的速度向正電極方向遷移。

在一定的電場強度下,dna分子的這種遷移速度,亦即電泳的遷移率,取決於核酸分子本身的大小和構型,分子量較小的dna分子比分子量較大的dna分子遷移要快些。這就是應用凝膠電泳技術分離dn**段的基本原理。

凝膠電泳被廣泛用於分子生物學、遺傳學和生物化學:

⒈大的dna或者rna分子通常利用瓊脂糖凝膠電泳(agarosegelelectrophoresis)分離,也可以使用聚丙烯醯胺凝膠電泳(page)。

⒉蛋白質的凝膠電泳通常在加入十二烷基硫酸鈉的聚丙烯醯胺凝膠中進行(sds-page),或者非變性凝膠電泳,或二維電泳。

3。毛細管電泳

⒋酶譜法(zymography)

⒌變性梯度膠凝電泳

5樓:搞不來一個名字

凝膠電泳(gel electrophoresis)是指dna分子提取得到以後,需要通過電泳技術來檢測其數量和質量。瓊脂糖或聚丙烯醯胺凝膠電泳是基因操作的核心技術之一,它能夠用於分離、鑑定和純化dn**段。 該技術操作簡單而迅速,已經成為許多通用的分子生物學研究方法,如dna重組、dna核苷酸序列分析等。

當一種分子被放置在電場當中時,它們就會以一定的速度移向適當的電極,這種電泳分子在電場作用下的遷移速度,叫做電泳的遷移率。它同電場的強度和電泳分子本身所攜帶的淨電荷數成正比。也就是說,電場強度越大、電泳分子所攜帶的淨電荷數量越多,其遷移的速度也就越快,反之則較慢。

由於在電泳中使用了一種無反應活性的穩定的支援介質,如瓊脂糖凝膠和聚丙烯醯胺膠等,從而降低了對流運動,故電泳的遷移率又是同分子的摩擦係數成反比的。已知摩擦係數是分子的大小、極性及介質粘度的函式,因此根據分子大小的不同、構成或形狀的差異,以及所帶的淨電荷的多少,便可以通過電泳將蛋白質或核酸分子混合物中的各種成分彼此分離開來。在生理條件下,核酸分子的糖-磷酸骨架中的磷酸基團呈離子狀態,從這種意義上講,dna和rna多核苷酸鏈可叫做多聚陰離子。

因此,當核酸分子被放置在電場中時,它們就會向正電極的方向遷移。由於糖-磷酸骨架結構上的重複性質,相同數量的雙鏈dna幾乎具有等量的淨電荷,因而它們能以同樣的速度向正電極方向遷移。在一定的電場強度下,dna分子的這種遷移速度,亦即電泳的遷移率,取決於核酸分子本身的大小和構型,分子量較小的dna分子比分子量較大的dna分子遷移要快些。

這就是應用凝膠電泳技術分離dn**段的基本原理。

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