琼脂糖凝胶电泳的原理是什么?

琼脂糖凝胶电泳的原理是什么?

通过荧光染料染色来确定 DNA 的位置， 通过在紫外线下检查凝胶，荧光染料可以检测多达 20 pg 的双链 DNA。琼脂糖凝胶的分辨率比聚丙烯酰胺凝胶低，但分离范围更大。 在这个过程中，50 bp 到几兆碱基的 DNA 可以在琼脂糖凝胶中分离（最适合 50-20,000 bp）。

琼脂糖是一种线性聚合物，它包含交替的d - 和l-半乳糖由 α(1-3) 和 β(1-4) 键连接，在 3 和 6 位之间具有脱水桥。它凝胶化以形成尺寸范围从 50 到 ≥  200  nm的三维通道网格。DNA 样本的迁移率取决于前一章所述的各种因素。因素之一是 DNA 样本的大小。

琼脂糖凝胶电泳是的方法凝胶电泳中使用的生物化学，分子生物学，遗传学和临床化学大分子如DNA或蛋白质的混合群体中的基质中分离的琼脂糖，的两个主要部件中的一个的琼脂。蛋白质可以按电荷和/或大小分开（等电聚焦琼脂糖电泳基本上与大小无关），而DNA和RNA片段可以按长度分开。

通过施加电场分离生物分子将带电分子移动通过琼脂糖基质，生物分子在琼脂糖凝胶基质中按大小分开。

琼脂糖凝胶易于浇铸，带电基团相对较少，特别适合分离实验室中最常遇到的大小范围的DNA，这也是其使用广泛的原因。分离的 DNA 可以用染色剂观察，最常见的是在紫外线下，DNA 片段可以相对容易地从凝胶中提取。大多数使用的琼脂糖凝胶溶解在合适的电泳缓冲液中的 0.7-2% 之间。

特性

在托盘中浇注的琼脂糖凝胶，用于凝胶电泳琼脂糖凝胶是一种三维基质，由超螺旋束中的螺旋琼脂糖分子聚集成三维结构，具有生物分子可以通过的通道和孔。 

3-D 结构通过氢键结合在一起，因此可以通过加热回液态来破坏。熔化温度与凝胶温度不同，根据来源不同，琼脂糖凝胶的凝胶温度为 35-42°C，熔化温度为 85-95°C。还提供通过化学修饰制成的低熔点和低凝胶琼脂糖。

琼脂糖凝胶具有大孔径和良好的凝胶强度，使其适合作为 DNA 和大蛋白质分子电泳的抗对流介质。1% 凝胶的孔径估计为 100 nm 至 200-500 nm，其凝胶强度允许将凝胶稀释至 0.15% 以形成凝胶电泳平板。

然而，低浓度凝胶 (0.1–0.2%) 易碎，因此难以处理。琼脂糖凝胶对 DNA 的分辨能力低于聚丙烯酰胺凝胶，但具有更大的分离范围，因此用于大小通常为 50-20,000 bp 的 DNA 片段。

它还可以用于分离大蛋白质，它是有效半径大于 5-10 nm 的颗粒凝胶电泳的首选基质。0.9% 的琼脂糖凝胶具有足够大的孔，可供噬菌体 T4进入。

琼脂糖聚合物含有带电基团，特别是丙酮酸盐和硫酸盐。 这些带负电荷的基团在称为电内渗(EEO)的过程中产生与 DNA 运动相反方向的水流，因此可以延缓 DNA 的运动并导致条带模糊。较高浓度的凝胶将具有较高的电渗流。