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使用凝膠電泳如何可視化DNA?

凝膠電泳是一種允許在其組成分子水平上分析DNA的技術。在這種DNA可視化方法中,將樣品放置在瓊脂糖凝膠介質上,并在凝膠上施加電場。這會導致DNA片段根據其電化學特性以不同的速率通過凝膠遷移。

溴化乙錠

對于這種可視化技術,在電泳前將溴化乙錠與瓊脂糖粉,EDTA緩沖液和水混合以形成凝膠基質。結果,溴化乙錠分子變得均勻地分散在整個基質中。一旦凝膠的孔中充滿了各自的DNA樣品和跟蹤染料,就可以施加電壓以緩慢地在基質上吸引大的極性化合物。

在此運動過程中,由于溴化乙錠電荷的作用,DNA分子的堿基暫時結合到了顆粒上,并將其拖動。到凝膠電泳完成時,每個DNA分子都吸收了大量的溴化乙錠。

在紫外光存在下,溴化乙錠顯示出熒光。技術人員會在凝膠上照射經過特殊校準的紫外線,而機器會捕獲發光碎片的圖像。

亞甲藍

如果沒有紫外線透射器或不實用,則技術人員可以通過將完成的瓊脂糖凝膠(其中帶有電泳的DNA)浸泡在亞甲基藍溶液中過夜,使DNA在正常條件下可見。

具有明顯疏水性的陰離子亞甲基藍分子的氯化物鹽會滲透整個凝膠基質。但是,整個DNA中的氫鍵會導致染色分子積聚。DNA染色密度的增加會產生肉眼可見的深藍色陰影。

追蹤染料

除了DNA條帶的相對大小之外,技術人員還可以使用稱為跟蹤染料的化學物質來測量每個片段的**對大小(以堿基對為單位)。在不添加亞甲基藍或溴化乙錠的情況下可見,在電泳過程中,示蹤染料(如溴酚藍和二甲苯氰)在瓊脂糖凝膠基質上移動的速度與分別由300個核苷酸和4,000個核苷酸組成的DNA片段相同。在電泳中,更大的DNA片段比較小的片段穿過凝膠基質的速度要慢。因此,盡管示蹤染料不會直接影響DNA片段的可見性,但將DNA片段在凝膠中的位置與這些染料的位置進行比較,可使技術人員“看到”該DNA片段所含核苷酸的大概數量。


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