使用凝胶电泳如何可视化DNA?

凝胶电泳是一种允许在其组成分子水平上分析DNA的技术。在这种DNA可视化方法中,将样品放置在琼脂糖凝胶介质上,并在凝胶上施加电场。这会导致DNA片段根据其电化学特性以不同的速率通过凝胶迁移。

溴化乙锭

对于这种可视化技术,在电泳前将溴化乙锭与琼脂糖粉,EDTA缓冲液和水混合以形成凝胶基质。结果,溴化乙锭分子变得均匀地分散在整个基质中。一旦凝胶的孔中充满了各自的DNA样品和跟踪染料,就可以施加电压以缓慢地在基质上吸引大的极性化合物。

在此运动过程中,由于溴化乙锭电荷的作用,DNA分子的碱基暂时结合到了颗粒上,并将其拖动。到凝胶电泳完成时,每个DNA分子都吸收了大量的溴化乙锭。

在紫外光存在下,溴化乙锭显示出荧光。技术人员会在凝胶上照射经过特殊校准的紫外线,而机器会捕获发光碎片的图像。

亚甲蓝

如果没有紫外线透射器或不实用,则技术人员可以通过将完成的琼脂糖凝胶(其中带有电泳的DNA)浸泡在亚甲基蓝溶液中过夜,使DNA在正常条件下可见。

具有明显疏水性的阴离子亚甲基蓝分子的氯化物盐会渗透整个凝胶基质。但是,整个DNA中的氢键会导致染色分子积聚。DNA染色密度的增加会产生肉眼可见的深蓝色阴影。

追踪染料

除了DNA条带的相对大小之外,技术人员还可以使用称为跟踪染料的化学物质来测量每个片段的**对大小(以碱基对为单位)。在不添加亚甲基蓝或溴化乙锭的情况下可见,在电泳过程中,示踪染料(如溴酚蓝和二甲苯氰)在琼脂糖凝胶基质上移动的速度与分别由300个核苷酸和4,000个核苷酸组成的DNA片段相同。在电泳中,更大的DNA片段比较小的片段穿过凝胶基质的速度要慢。因此,尽管示踪染料不会直接影响DNA片段的可见性,但将DNA片段在凝胶中的位置与这些染料的位置进行比较,可使技术人员“看到”该DNA片段所含核苷酸的大概数量。


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