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    1. 電泳如何工作



      凝膠電泳
      ,通常也稱為DNA電泳或簡稱為電泳,是一種根據大小分離DNA片段(和其他帶電分子)的技術。通常使用瓊脂糖凝膠和電荷完成此步驟,以使片段彼此分離。

      該技術具有許多應用,包括檢查DNA,DNA指紋,犯罪學以及各種醫療應用。

      什么是凝膠電泳?

      凝膠電泳是一項技術,可讓科學家根據大小分離帶電分子。這包括DNA,RNA和蛋白質。

      請記住,由于分子的糖-磷酸骨架中帶負電的氧分子,DNA和RNA帶有輕微的負電荷。取決于多肽鏈中的氨基酸,蛋白質可以具有一定范圍的電荷。

      電泳的組成

      為了進行電泳,首先需要制備凝膠。這幾乎可以在任何實驗室中完成。瓊脂糖凝膠是最常見的。為了制作凝膠,將瓊脂糖粉與一種稱為電泳緩沖液的特殊緩沖液混合。然后加熱該混合物直至瓊脂糖溶解并在緩沖溶液中充分混合。

      請注意,某些電泳方案要求添加溴化乙錠(Et-Br)。這會染色電泳中使用的所有DNA,以使您可以在紫外線下查看片段的位置。

      塑造凝膠

      然后將其倒入稱為凝膠澆鑄托盤的矩形模具中。與產生用于電泳的矩形凝膠的模具一起,將梳子置于凝膠的一端。這種梳子可以將您希望通過電泳分離的樣品裝載到孔中。您可以在這里看到圖片。

      凝膠硬化后,將孔梳移開,并將凝膠放入特殊的電泳槽中。在槽中填充另一種緩沖液,直到有一小層緩沖液完全覆蓋瓊脂糖凝膠。

      該罐通過緩沖溶液,再通過瓊脂糖凝膠產生電流(范圍為50至150 V)。瓊脂糖凝膠的孔位于電流的負極(陰極),凝膠的另一端位于電流的正極(陽極)。

      電泳如何工作?

      在電流通過水箱和凝膠之前,您的樣品已裝入孔中。這是使用微量移液器完成的。“標記”樣本(也稱為DNA階梯)是具有已知DNA片段大小的樣本,可以幫助您比較樣本并了解所測試樣本的大小。

      通常,將跟蹤染料(也稱為填充染料)添加到每個樣品中,以幫助您將樣品加載到孔中。染料還可以幫助您跟蹤樣品在凝膠中的運動。

      那么樣品實際上如何在凝膠中移動并按大小分開?它與流過瓊脂糖凝膠的電流以及片段和瓊脂糖凝膠的大小/結構有關。

      電荷和大小決定DNA條帶

      請記住,總體而言,DNA電荷是負的。因此,當將這些樣品放置在靠近電流負端的孔中時,這將導致帶負電荷的DNA 從陰極移走(負電荷),并在相反端移向陽極(正電荷) 。

      除了樣品的這種移動之外,電泳還通過大小將樣品和這些樣品中的片段分離。這是因為較小的分子和碎片可以更快,更輕松地通過凝膠,而較大的分子和碎片則移動更慢。這意味著小片段將比大片段更快地移至凝膠末端,因此,每個片段均按大小分開。

      凝膠運行約一個小時(在大多數規程中)后,關閉電荷并分析凝膠。您會在凝膠的各個點看到一個明顯的矩形帶,通常稱為DNA帶或蛋白質帶。每個帶代表一個沿著凝膠移動的片段。

      電泳儀的應用與用途

      電泳儀在實驗室中有許多應用。這里僅僅是少數:

      • 用于犯罪現場和基因檢測的 DNA指紋
      • 測試聚合酶鏈反應產物
      • 用于醫學目的的基因分析
      • 在物種或后代之間比較DNA
      • 分析物種之間的進化和分類學關系
      • 了解限制酶在哪里切割DNA的不同部分
      • 親子鑒定
      • 測試抗生素耐藥性

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