琼脂糖凝胶电泳的原理是什么?( 二 )


琼脂糖凝胶约可区分相差100bp的DNA片段,其分辨率虽比聚丙烯酰胺凝胶低,但它制备容易,分离范围广 。普通琼脂糖凝胶分离DNA的范围为0.2-20kb,利用脉冲电泳,可分离高达10^7bp的DNA片段 。DNA分子在琼脂糖凝胶中泳动时有电荷效应和分子筛效应 。
DNA分子在高于等电点的pH溶液中带负电荷,在电场中向正极移动 。由于糖-磷酸骨架在结构上的重复性质,相同数量的双链DNA几乎具有等量的净电荷,因此它们能以同样的速率向正极方向移动 。
简述凝胶电泳的原理与方法

琼脂糖凝胶电泳的原理是什么?

文章插图
凝胶电泳的原理比较简单 。当一种分子被放置在电场当中时,它们就会以一定的速度移向适当的电极,这种电泳分子在电场作用下的迁移速度,叫做电泳的迁移率 。
它同电场的强度和电泳分子本身所携带的净电荷数成正比 。
也就是说,电场强度越大、电泳分子所携带的净电荷数量越多,其迁移的速度也就越快,反之则较慢 。由于在电泳中使用了一种无反应活性的稳定的支持介质,如琼脂糖凝胶和聚丙烯酰胺胶等,从而降低了对流运动,故电泳的迁移率又是同分子的摩擦系数成反比的 。已知摩擦系数是分子的大小、极性及介质粘度的函数,因此根据分子大小的不同、构成或形状的差异,以及所带的净电荷的多少,便可以通过电泳将蛋白质或核酸分子混合物中的各种成分彼此分离开来 。在生理条件下,核酸分子的糖-磷酸骨架中的磷酸基团呈离子状态,从这种意义上讲,DNA和RNA多核苷酸链可叫做多聚阴离子(Polyanions) 。
因此,当核酸分子被放置在电场中时,它们就会向正电极的方向迁移 。由于糖-磷酸骨架结构上的重复性质,相同数量的双链DNA几乎具有等量的净电荷,因而它们能以同样的速度向正电极方向迁移 。在一定的电场强度下,DNA分子的这种迁移速度,亦即电泳的迁移率,取决于核酸分子本身的大小和构型,分子量较小的DNA分子比分子量较大的DNA分子迁移要快些 。
这就是应用凝胶电泳技术分离DNA片段的基本原理 。凝胶电泳被广泛用于分子生物学、遗传学和生物化学:⒈大的DNA或者RNA分子通常利用琼脂糖凝胶电泳(agarosegelelectrophoresis)分离,也可以使用聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE) 。⒉蛋白质的凝胶电泳通常在加入十二烷基硫酸钠的聚丙烯酰胺凝胶中进行(SDS-PAGE),或者非变性凝胶电泳,或二维电泳 。