帶電荷的物質(zhì)在電廠中趨向運(yùn)動(dòng)稱為電泳,核酸電泳通常在瓊脂糖凝膠或聚丙烯酰胺凝膠中進(jìn)行,核酸探針、核酸擴(kuò)增和序列分析等技術(shù)所*的組成部分。那么核酸電泳的原理是什么呢,下面我就就來(lái)說(shuō)一下。
核酸電泳的原理:
1.核酸分子中糖-磷酸骨架中的磷酸基團(tuán),呈負(fù)離子化狀態(tài);核酸分子在一定的電場(chǎng)強(qiáng)度的電場(chǎng)中,他們會(huì)向正電極方向遷移;
2.電泳中使用無(wú)反應(yīng)活性的穩(wěn)定的支持介質(zhì),電泳遷移率(或遷移速度)與分子大小、介質(zhì)粘度等成反比;
因此,可在同一凝膠中、一定電場(chǎng)強(qiáng)度下分離出不用分子量大小或相同分子量但結(jié)構(gòu)型有差異的核酸分子。
瓊脂糖凝膠電泳原理:
瓊脂糖是從海藻中提取出來(lái)的一種線狀高聚物。將瓊脂糖在所需緩沖液中加熱熔化成清澈、透明的溶膠,然后倒入膠模中,凝固后將形成一種固體基質(zhì),其密度取決于瓊脂糖的濃度。
將凝膠置電場(chǎng)中,在中性pH值下帶電荷的核酸通過(guò)凝膠網(wǎng)孔向陽(yáng)極遷移,遷移速率受到核酸的分子大小、構(gòu)象、瓊脂糖濃度、所加電壓、電場(chǎng)、電泳緩沖液、嵌入染料的量等因素影響。在不同條件下電泳適當(dāng)時(shí)間后,大小、構(gòu)象不同的核酸片段將處在凝膠不同位置上,從而達(dá)到分離的目的。瓊脂糖凝膠的分離范圍較廣,用各種濃度的瓊脂糖凝膠可分離長(zhǎng)度為200bp50kb的DNA。
聚丙烯酰胺凝膠電泳原理:
聚丙烯酰胺凝膠通過(guò)丙烯酰胺單體、鏈聚合催化劑N,N,N’,N’-四甲基乙二胺(TEMED)和過(guò)硫酸銨以及交聯(lián)劑N,N’-亞甲雙丙烯酰胺之間的化學(xué)反應(yīng)而形成。丙烯酰胺單體在催化劑作用下產(chǎn)生聚合反應(yīng)形成長(zhǎng)鏈,長(zhǎng)鏈經(jīng)交聯(lián)劑作用交叉連接形成凝膠,其孔徑由鏈長(zhǎng)和交聯(lián)度決定。鏈長(zhǎng)取決于丙烯酰胺的濃度,調(diào)節(jié)丙烯酰胺和交聯(lián)劑的濃度比例,可改變聚合物的交聯(lián)度。
聚丙烯酰胺凝膠電泳可根據(jù)電泳樣品的電荷、分子大小及形狀的差別達(dá)到分離目的,兼具分子篩和靜電效應(yīng),分辨力高于瓊脂糖凝膠電泳??煞蛛x只相差1個(gè)核苷酸的DNA片段。
聚丙烯酰胺凝膠電泳用于分析和制備長(zhǎng)度小于1kb的DNA片段。根據(jù)所要分離的核酸片段大小,可制備不同濃度的凝膠。
生物大分子在一定pH條件下,通常帶電荷,將其置于電場(chǎng)中,會(huì)以一定的速度向與其電荷性質(zhì)相反的電極遷移,遷移速度稱電泳速率。電泳速率與電場(chǎng)強(qiáng)度、分子所帶的靜電荷數(shù)成正比,與分子與介質(zhì)的摩擦系數(shù)成反比。摩擦系數(shù)與分子的大小、構(gòu)型及介質(zhì)的粘度有關(guān)。以上便是核算電泳的原理了。