Hi大家好,实验做完了的小新闲来无事,那么今天我们来聊一聊最普通最常见最基础的实验——电泳。【才不是为了掩饰小新是新手的事实o( ̄ヘ ̄o#)
说起跑电泳,肯定有小白们嗤之以鼻:哎呀!这个跑电泳还不简单啊,做块胶,上个样,插上电源跑就是了。讲道理,你要是也这么想是会被打的你造吗?
作为读书少的的小新,今天将会向大家展示实验室这些年跑电泳所遇到的一些问题,并为大家分析不同电泳图的所代表的结果以及在如何解决这些问题,希望对大家做出漂亮的电泳图有所帮助。
一、做一块优质的琼脂糖凝胶
正所谓“工欲善其事,必先利其器”,能否做一块好的琼脂糖凝胶,直接影响到后面的电泳和结果的分析。小新一开始跑电泳的时候,会出现各种各样奇怪的图,作为实力的典范,先给大家展示一下【(>﹏<。)
图一 图二
从图一上看,DNA电泳时,DNA条带好像遇到阻碍而发生了扭曲;图二中DNA亮带虽没有发生扭曲,但是却出现了杂斑亮带。这是因为在制胶时带入了其它杂质,形成了障碍物,使得DNA条带电泳时受到阻碍无法继续电泳,从而形成扭曲带(如图一);或者是制胶时溶胶不完全以致琼脂糖颗粒残留,形成一些浓度较高的凝胶区域,在DNA电泳经过这些区域时,部分DNA被阻碍在这里而形成不规则亮带(如图二)。
所以小新建议在制胶时注意以下几点:
1. 在制胶时必须将制胶模具、梳子以及烧杯等物品洗净,以免干胶及其他杂质带入;
2. 在溶胶时应观察溶液中是否有未溶解的琼脂糖颗粒,确保溶胶完全;
3. 在溶液倒入制胶模具前必须充分混匀,以免制出来的胶出现不均匀的现象。
二、选择合适浓度的琼脂糖凝胶
除了以上这种低级问题,还有一个容易忽略的问题,那就是凝胶的浓度。比如:
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
图三 图四
当师兄告诉我,以上这两幅图是用相同的DNA Ladder、上样量、电泳电压并且跑了一样长的时间时,小新的内心是崩溃的!!!为啥差别非常明显?哪里不一样呢?就是由于采用了不同浓度的凝胶电泳而导致的。那怎么选择合适浓度的琼脂糖凝胶呢?简而言之,长片段的DNA选用低浓度的凝胶电泳,短片段的DNA则选用高浓度的凝胶电泳--具体参考方案参考下表:
表一:分离不同大小的DNA片段所用的最适凝胶浓度
凝胶浓度 | 0.5% | 0.7% | 1% | 1.2% | 1.5% | 2% |
DNA长度 | 1kb-30kb | 800bp-12kb | 500bp-10kb | 400bp-7kb | 200bp-3kb | 50bp-2kb |
三、选择合适的核酸上样量电泳
除此以外DNA上样量的多少也会影响电泳效果。
图五 图六
图五是同一基因组DNA,图六是同一质粒DNA,但是因为不同的上样量,导致了不一样的电泳效果。经验告诉小新:要想电泳跑出可见条带的话,至少需要上样50 ng,但是0.5 cm宽的梳子最好不超过加0.5μg的DNA量,因为上样量过多会造成加样孔超载,从而导致拖尾或弥散,对于较长的DNA此现象更为明显。当然啦,加样量的多少还应依据加样孔的大小及DNA片段的长度而定,当加样孔大时,样品上样量应相应加大。
四、选择合适的电压电泳
图七 图八
图七和图八是同一样本跑出的图,但是出来的效果差别非常大,主要是因为电泳时的电压不同。图七由于电泳的电压过大,导致电泳条带都扭曲变形了(当实验使用GoldView Ⅱ型核酸染色剂时差别更明显)。通常情况下电压越低,走出的电泳条带越平整。低电压电泳时,电泳缓冲液也不容易发烫,也能确保在电泳的过程中凝胶不会变形。当然电压太低,等待电泳结果的时间就会延长,综合考虑,一般控制电泳电压≤5V/cm,即可保证电泳条带的清晰度。
五、选择合适的电泳距离(控制电泳时间)
图九 图十
最后的这两幅图是同一块凝胶在电泳的不同时间段拍摄的电泳图。大家有没有觉得图九的电泳条带还行呢,有主带,虽然有弥散、拖尾条带,但是主带还是很亮的。如果只是看有没有核酸的话,差不多就蒙混过去了,但是如果你是想看DNA状态或者是分离不同长度片段的DNA,那么必须多跑一会儿,这样就有了图十。图十可以看出有基因组DNA、质粒DNA以及RNA。
为什么差别那么大?这是因为图九电泳的时间短,不同长度片段的DNA条带还未分离,都聚集在一起,所以只能看见DNA含量最高的主带;而图十的电泳时间比较长,不同长度片段的DNA条带已经分离,可以清晰看到不同长度片段的DNA条带,甚至两最下方的两条RNA条带都被分离开了。
当然啦对于一些片段的DNA,电泳20-30min家常便饭,有的甚至需要更长的时间,如果想稍微快一点,可以选用浓度比较稀的凝胶或稍微调高一点电压进行电泳,但是要有一定的范围(所需凝胶浓度见表一)。
好啦,今天的小新课堂又要和大家说再见啦,本期讨论的内容比较多,但好在浅显易知,小新也只是抛砖引玉,如果大家有什么不同的看法建议,或者想讨论的话题,欢迎给小新来信。我们下期再会!
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