简介——什么是电泳？

电泳是根据基质上的净电荷、大小和构象对核酸（DNA 和 RNA）和蛋白质等大分子进行分离纯化的方法。由于磷酸基团的存在，核酸具有整体负电荷。因此，它们向阳极移动的速度完全取决于它们电泳的大小。蛋白质含有整体的正电荷或负电荷；这使得蛋白质分子能够向一个称为等电点的 pH 移动，在该等电点分子没有净电荷。通过对蛋白质进行变性，并给予它们均匀的电荷，就可以根据大小将它们分开。大分子在由琼电泳脂糖或聚丙烯酰胺组成的基质或凝胶内电泳。由这些聚合物制成的凝胶含有孔隙，当施加电压时，蛋白质和核酸可以通过这些孔隙。

DNA 琼脂电泳糖凝胶电泳

琼脂糖是从海藻中提取的多糖，通常以0.5-2％的浓度用于DNA和RNA电泳。它可形成具有合适孔径的晶格，以便核酸能够移动到正极。

实验方案：DNA 琼脂糖凝胶电泳

所需材料和试剂

电泳室，包含电源电泳、灌胶板和点样梳

Bionic™ 缓冲液 (B6185) 或下列其中一种电泳缓冲液:

1X TAE (65497) ，包含：

0.04 M Tris-醋酸盐 (pH 7.6)

0.001 M EDTA

或

1X 电泳TBE (93290)，包含：

0.13 M Tris (pH 7.6)

45 mM硼酸

2.5 mM EDTA

上样缓冲液 (G7654, G2526) 或在 1X TAE 或 1X TBE 中使用以下材料电泳制备：

50% 甘油

0.25% 溴酚蓝 (B5525)

0.25% 二甲苯腈蓝 FF (X4126)

BlueView™ 核酸染色剂（T9060和T8935 ）、SYBR® Green核酸染色剂 (S943电泳0) 或溴化乙锭：在蒸馏水中制备0.5μg/ mL。

透射仪

也可通过以下步骤自行灌制琼脂糖凝胶。

琼脂糖溶液制备

量取适量琼脂糖粉，加到烧杯或烧瓶中的 1X TAE 缓冲液中。

说明：琼脂糖量取决于所需凝胶的电泳百分比。琼脂糖溶液的体积必须根据所用凝胶拖盘的大小来制备

在磁性加热板上加热溶解琼脂糖。也可在微波炉中加热，每分钟旋转一次，直到琼脂糖完全溶解。

当琼脂糖冷却至 50-60°C 时，向溶液中加入溴化乙锭（电泳0.5µg/mL 0终浓度）。另一种方法是电泳后将凝胶浸入溴化乙锭溶液中。重要提示：

溴化乙锭是一种致癌剂。处理溴化乙锭时务必佩戴手套和口罩。

琼脂糖冷却时，准备好凝胶托盘以进行灌胶，使琼脂糖溶液在凝固前电泳不会流出。这可以通过使用托盘隔障、Flexicaster或用传统的实验室胶带密封来实现。将梳子置于凹槽中，并将托盘置于平坦的水平位置。

慢慢倒入琼脂糖溶液，使其均匀地分布在托盘上，确保没有气泡滞留在凝胶电泳中。使凝胶在室温下固化。

取出梳子，用托盘将凝胶转移到电泳槽，加入1X电泳缓冲液，直到凝胶刚好被缓冲液覆盖。

DNA 样品制备

Sigma-Aldrich 提供 GenElute™ 试剂盒，用于从植物和真菌电泳 ( E5038 )、哺乳动物细胞或组织 (G1N70, G1N10 and G1N35) 、以及血液(NA2010 和 NA2020)中分离 DNA。

为保护分离的 DNA 不被降解，建议将 DNA 电泳溶解在 TE 缓冲液中 ( T9285 )。

此外，DNAstable® 试剂盒 (93000-001-1EA, 93021-001-1EA, 53091-016-2ML 和 93121-017-1EA电泳)可用于DNA运输或确保DNA在室温下的储存和稳定。

按标准方法从细胞或组织中分离 DNA。

用溴化乙锭染色时，在琼脂糖凝胶上检出所需的0低 DNA 浓度为 2 ng。

将核酸样品与 10X 上样缓冲液混合电泳。一般情况下，3 μL 上样缓冲液就足够了，但少于 10 μL 的样品可使用更少的量。

凝胶电泳

使用移液器将样品小心地加入孔中。也可加入含有各种大小核酸片段的适当标记物(D7058, D3937, D3电泳812)。

盖上电泳槽盖子并连接电源。样品在琼脂糖凝胶中电泳的常用电压为 90-150v。

应使用橙色 G ( O3756 )、溴酚蓝 ( B8026 ) 或二甲苯靛蓝 ( x4126 ) 追踪染料前沿。电泳

凝胶染色和观察

掺入溴化乙锭的凝胶：

电泳后，将凝胶转移至紫外透射仪，并获取凝胶图像。

样品将显示为亮带。

未掺入溴化乙锭的凝胶：

将电泳后的凝胶转移至SYBR® Green核酸染色剂（1:10,000 稀释，电泳避光染色）或 0.5µg/ml 溴化乙锭染色溶液中 15-30 分钟。

如果使用 SYBR® Green 核酸染色剂，则可在染色后立即获取凝胶图像。

如果使用溴化乙锭，将凝胶置于蒸馏水中 10-30 分钟电泳，确保凝胶完全浸入水中。

将凝胶转移至紫外透射仪并获取凝胶图像。

样品将显示为亮带。

琼脂糖凝胶荧光染色

Sigma-Aldrich可提供 Nancy-520 (01494)，这是一种可用于替代溴化乙锭的荧光电泳染色剂。它是一种更安全、更稳定、更环保的溴化乙锭替代品。Nancy-520 的激发波长为 520 nm，发射波长为 560 nm。

掺入Nancy-520 的凝胶：

灌胶时可将 Nancy-520 掺入琼电泳脂糖中（10 μL 至 50 mL 琼脂糖）。

电泳后，获取凝胶的荧光图像。

未掺入 Nancy-520 的凝胶：

加入 10 μL Nancy-520 至 50 mL 1X TBE 缓冲液制备染色液。

电泳电泳结束后，将凝胶浸入染色液中，并在摇床上避光保存 1小时。

用 1X TBE 缓冲液冲洗凝胶 10-30 秒。

拍摄凝胶的荧光图像。

图 2.水平电泳系统