Содержание
- Что такое гель-электрофорез?
- Компоненты электрофореза
- Литье гель
- Как работает электрофорез?
- Заряд и размер определяют полосы ДНК
- Применение и использование электрофореза
Гель-электрофорез, часто также называемый ДНК-электрофорезом или просто электрофорезом, представляет собой метод, который используется для разделения фрагментов ДНК (и других заряженных молекул) в соответствии с размером. Обычно это делается с использованием агарозного геля и электрического заряда, чтобы отделить фрагменты друг от друга.
Эта методика имеет несколько применений, включая исследование ДНК, анализ ДНК, криминологию и различные медицинские применения.
Что такое гель-электрофорез?
Гель-электрофорез - это метод, который позволяет ученым разделять заряженные молекулы по размеру. Это включает в себя ДНК, РНК и белки.
Помните, что ДНК и РНК имеют небольшой отрицательный заряд благодаря отрицательно заряженным молекулам кислорода в сахарофосфатном остове молекулы. Белки могут иметь ряд зарядов в зависимости от аминокислот в полипептидной цепи.
Компоненты электрофореза
Для того, чтобы выполнить электрофорез, сначала нужно сделать гель. Это можно сделать практически в любой лаборатории; агарозные гели являются наиболее распространенными. Для приготовления геля порошок агарозы смешивают со специальным буфером, называемым буфером для электрофореза. Эту смесь затем нагревают до растворения агарозы и полностью перемешивают в буферном растворе.
Обратите внимание, что некоторые протоколы электрофореза требуют добавления бромида этидия (Et-Br). Это окрашивает любую ДНК, используемую при электрофорезе, чтобы вы могли видеть положение фрагментов в ультрафиолетовом свете.
Литье гель
Затем его наливают в прямоугольную форму, называемую лотком для отливки геля. Наряду с формой, которая создает прямоугольный гель, используемый для электрофореза, на одном из концов геля помещают расческу. Эта гребенка делает лунки, в которые загружаются образцы, которые вы хотите разделить с помощью электрофореза. Вы можете увидеть картинку здесь.
После того как гель затвердел, гребень для лунок удаляют и гель помещают в специальный резервуар для электрофореза. Другой буфер заполняется в резервуаре до тех пор, пока небольшой слой буфера полностью не покроет агарозный гель.
Этот резервуар производит электрический ток (в диапазоне от 50 до 150 В) через буферный раствор и, в свою очередь, через агарозный гель. Лунки агарозного геля расположены на отрицательном конце тока ( катод) с другим концом геля на положительном конце тока ( анод).
Как работает электрофорез?
Перед тем, как электрический ток пройдет через резервуар и гель, ваши образцы загружаются в лунки. Это делается с помощью микропипетки. «Маркерный» образец, также известный как лестница ДНК, представляет собой образец с известными размерами фрагментов ДНК, который может помочь вам сравнить ваши образцы и понять размеры образца, который вы тестируете.
Часто следящая краска (также называемый загрузочным красителем) добавляется к каждому образцу, чтобы помочь вам загрузить образец в лунки. Краситель также помогает отслеживать движение образцов через гель.
Так как же образцы на самом деле проходят через гель и разделяются по размеру? Это связано с электрический ток который проходит через агарозный гель вместе с размер / структура фрагментов и агарозный гель.
Заряд и размер определяют полосы ДНК
Помните, что в целом заряд ДНК отрицательный , Поэтому, когда эти образцы помещаются в лунки, которые находятся близко к отрицательному концу электрического тока, это приведет к перемещению отрицательно заряженной ДНК от катода (отрицательный заряд) и двигаться к аноду (положительный заряд) на противоположном конце.
Помимо этого перемещения образцов, электрофорез также разделяет образцы и фрагменты в этих образцах по размеру. Это потому что меньшие молекулы и фрагменты могут двигайся быстрее и легче через гель большие молекулы и фрагменты двигаться медленнее, Это означает, что маленькие фрагменты будут перемещаться к концу геля быстрее, чем более крупные, и, в результате, каждый фрагмент будет разделен по размеру.
После того, как гель проработал около часа (в большинстве протоколов), заряд отключается и гель анализируется. Вы увидите отчетливую прямоугольную полосу, часто называемую полосой ДНК или полосой белка, в разных точках вдоль геля. Каждая полоса представляет собой один фрагмент, который перемещался вдоль геля.
Применение и использование электрофореза
Есть много приложений для электрофореза в лаборатории. Здесь только несколько: