Hi大家好,實驗做完了的小新閑來無事,那么今天我們來聊一聊最普通最常見最基礎的實驗——電泳。【才不是為了掩飾小新是新手的事實o( ̄ヘ ̄o#)
說起跑電泳,肯定有小白們嗤之以鼻:哎呀!這個跑電泳還不簡單啊,做塊膠,上個樣,插上電源跑就是了。講道理,你要是也這么想是會被打的你造嗎?
作為讀書少的的小新,今天將會向大家展示實驗室這些年跑電泳所遇到的一些問題,并為大家分析不同電泳圖的所代表的結果以及在如何解決這些問題,希望對大家做出漂亮的電泳圖有所幫助。
一、做一塊優質的瓊脂糖凝膠
正所謂“工欲善其事,必先利其器”,能否做一塊好的瓊脂糖凝膠,直接影響到后面的電泳和結果的分析。小新一開始跑電泳的時候,會出現各種各樣奇怪的圖,作為實力的典范,先給大家展示一下【(>﹏<。)
圖一 圖二
從圖一上看,DNA電泳時,DNA條帶好像遇到阻礙而發生了扭曲;圖二中DNA亮帶雖沒有發生扭曲,但是卻出現了雜斑亮帶。這是因為在制膠時帶入了其它雜質,形成了障礙物,使得DNA條帶電泳時受到阻礙無法繼續電泳,從而形成扭曲帶(如圖一);或者是制膠時溶膠不完全以致瓊脂糖顆粒殘留,形成一些濃度較高的凝膠區域,在DNA電泳經過這些區域時,部分DNA被阻礙在這里而形成不規則亮帶(如圖二)。
所以小新建議在制膠時注意以下幾點:
1. 在制膠時必須將制膠模具、梳子以及燒杯等物品洗凈,以免干膠及其他雜質帶入;
2. 在溶膠時應觀察溶液中是否有未溶解的瓊脂糖顆粒,確保溶膠完全;
3. 在溶液倒入制膠模具前必須充分混勻,以免制出來的膠出現不均勻的現象。
二、選擇合適濃度的瓊脂糖凝膠
除了以上這種低級問題,還有一個容易忽略的問題,那就是凝膠的濃度。比如:
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
圖三 圖四
當師兄告訴我,以上這兩幅圖是用相同的DNA Ladder、上樣量、電泳電壓并且跑了一樣長的時間時,小新的內心是崩潰的!!!為啥差別非常明顯?哪里不一樣呢?就是由于采用了不同濃度的凝膠電泳而導致的。那怎么選擇合適濃度的瓊脂糖凝膠呢?簡而言之,長片段的DNA選用低濃度的凝膠電泳,短片段的DNA則選用高濃度的凝膠電泳--具體參考方案參考下表:
表一:分離不同大小的DNA片段所用的最適凝膠濃度
凝膠濃度 | 0.5% | 0.7% | 1% | 1.2% | 1.5% | 2% |
DNA長度 | 1kb-30kb | 800bp-12kb | 500bp-10kb | 400bp-7kb | 200bp-3kb | 50bp-2kb |
三、選擇合適的核酸上樣量電泳
除此以外DNA上樣量的多少也會影響電泳效果。
圖五 圖六
圖五是同一基因組DNA,圖六是同一質粒DNA,但是因為不同的上樣量,導致了不一樣的電泳效果。經驗告訴小新:要想電泳跑出可見條帶的話,至少需要上樣50 ng,但是0.5 cm寬的梳子最好不超過加0.5μg的DNA量,因為上樣量過多會造成加樣孔超載,從而導致拖尾或彌散,對于較長的DNA此現象更為明顯。當然啦,加樣量的多少還應依據加樣孔的大小及DNA片段的長度而定,當加樣孔大時,樣品上樣量應相應加大。
四、選擇合適的電壓電泳
圖七 圖八
圖七和圖八是同一樣本跑出的圖,但是出來的效果差別非常大,主要是因為電泳時的電壓不同。圖七由于電泳的電壓過大,導致電泳條帶都扭曲變形了(當實驗使用GoldView Ⅱ型核酸染色劑時差別更明顯)。通常情況下電壓越低,走出的電泳條帶越平整。低電壓電泳時,電泳緩沖液也不容易發燙,也能確保在電泳的過程中凝膠不會變形。當然電壓太低,等待電泳結果的時間就會延長,綜合考慮,一般控制電泳電壓≤5V/cm,即可保證電泳條帶的清晰度。
五、選擇合適的電泳距離(控制電泳時間)
圖九 圖十
最后的這兩幅圖是同一塊凝膠在電泳的不同時間段拍攝的電泳圖。大家有沒有覺得圖九的電泳條帶還行呢,有主帶,雖然有彌散、拖尾條帶,但是主帶還是很亮的。如果只是看有沒有核酸的話,差不多就蒙混過去了,但是如果你是想看DNA狀態或者是分離不同長度片段的DNA,那么必須多跑一會兒,這樣就有了圖十。圖十可以看出有基因組DNA、質粒DNA以及RNA。
為什么差別那么大?這是因為圖九電泳的時間短,不同長度片段的DNA條帶還未分離,都聚集在一起,所以只能看見DNA含量最高的主帶;而圖十的電泳時間比較長,不同長度片段的DNA條帶已經分離,可以清晰看到不同長度片段的DNA條帶,甚至兩最下方的兩條RNA條帶都被分離開了。
當然啦對于一些片段的DNA,電泳20-30min家常便飯,有的甚至需要更長的時間,如果想稍微快一點,可以選用濃度比較稀的凝膠或稍微調高一點電壓進行電泳,但是要有一定的范圍(所需凝膠濃度見表一)。
好啦,今天的小新課堂又要和大家說再見啦,本期討論的內容比較多,但好在淺顯易知,小新也只是拋磚引玉,如果大家有什么不同的看法建議,或者想討論的話題,歡迎給小新來信。我們下期再會!
新景實驗室 technical@simgen.cn