聚丙烯酰胺凝膠電泳作為檢測DNA序列差異的有效手段,變性凝膠電泳在我室廣泛使用,但是也有其使用范圍。在我室還有一種常用的非變性凝膠電泳技術(shù),簡稱SSCP(Single Strand Conformation Polymorphism,單鏈構(gòu)象多態(tài)性)。
原理:在SSCP測定中,雙鏈DNA(dsDNA)被變性成為單鏈DNA(ssDNA),每一條單鏈DNA都基于它們的內(nèi)部序列而呈現(xiàn)出一種獨有的折疊構(gòu)象,即使同樣長度的DNA單鏈因其堿基順序不同、甚至單個堿基的不同會形成不同的構(gòu)象。這些單鏈DNA在非變性條件下,用非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳分離,單鏈DNA的遷移率和帶型,都取決于其折疊構(gòu)象和電泳時的溫度。
SSCP與變性凝膠電泳基本一致,不同之處有以下幾點:
a. SSCP使用非變性凝膠進(jìn)行電泳,即在凝膠配制中不加入變性劑。我室常用8%非變性膠(丙烯酰胺 80g,N- N,-亞甲雙丙烯酰胺 2.76 g,10×TBE 50ml,加水定容到1L)
b. 工作環(huán)境,由于SSCP受溫度影響,所以在電泳過程中應(yīng)防止溫度的升高,所以電泳環(huán)境為電壓400V,電流50mA,單板電泳功率為9W,不用預(yù)熱。緩沖液最好用新配制的。
c. 由于電泳功率較低,所以電泳時間較長,通常需要10小時以上,因此一般電泳需要過夜。室溫在25。C以下。
1. 聚丙烯酰胺凝膠電泳
聚丙烯酰胺凝膠電泳適宜分離鑒定低分子量的蛋白質(zhì),小于1kb的DNA片段和DNA序列。分析裝載的樣品容量大,可回收,DNA純度高。在催化劑TEMED(N-N-N,- N,-四甲基乙二胺)和過硫酸胺的作用下,丙烯酰胺聚合成長鏈,聚丙烯酰胺鏈在交聯(lián)劑,N- N,-亞甲雙丙烯酰胺的參與下,聚丙烯酰胺鏈與鏈之間交叉聯(lián)結(jié)形成凝膠。
1.1 配制30%丙烯酰胺:丙烯酰胺29g
N- N,-亞甲雙丙烯酰胺 1g
加水至100ML,40C棕色瓶可保存二月
1.2 配制5×TBE緩沖液:
TRIS堿 54克
硼酸 27.5克
EDTA 3.72克
加水至1L
1.3 制備聚丙烯酰胺凝膠所用試劑體積
試劑制備不同濃度(%)凝膠所用試劑體積(ml)
3.55.08.012.020.0
30%丙烯酰胺11.616.626.640.066.6
水67.762.752.739.312.7
5×TBE20.020.020.020.020.0
10%過硫酸銨0.70.70.70.70.7
1.4 DNA在聚丙烯酰胺凝膠中有效分離范圍
丙烯酰胺(%)有效分離范圍(bp)二甲苯氰FF溴酚藍(lán)
3.51000-2000460100
5.080-50026065
8.060-40016045
12.040-2007020
15.025-1506015
20.06-1004512
2. 聚丙烯酰胺凝膠電泳具體步驟
2.1從NaOH池中撈出浸泡的玻璃板,取出上面的殘膠
2.2 把玻璃板拿到流動水處洗刷干凈
2.3 洗干凈的玻璃板至于玻璃板架上晾干
2.4 用乙醇擦洗玻璃板
2.5 帶凹口的背板涂上硅化劑,面板則涂上粘合劑,防止電泳完畢發(fā)生撕膠和脫膠的可能(涂摸要均勻)
2.6 面板在下,背板在上。兩側(cè)用塑料板密封,并用夾子夾好。底部調(diào)節(jié)使之水平
2.7 將加入催化劑后的凝膠沿凹口均勻倒下,插入適當(dāng)?shù)姆鈼l。勿使封條下留下氣泡。用夾子夾緊封條部位
2.8 室溫聚合30分鐘,小心取出凹口處封條,用水沖洗加樣孔(否則封條所殘留的丙烯酰胺在加樣孔聚合產(chǎn)生不規(guī)則表面,引起DNA帶變形)
2.9 將凝膠固定在電泳槽里。帶凹口背板朝里,面向緩沖液槽
2.10 用0. 5×TBE灌滿電泳槽的緩沖液槽,接上電極,打開電源。調(diào)試工作環(huán)境為電壓2000-2200V,電流150-200mA,單板電泳功率為80W。預(yù)熱30分鐘左右。
2.11 點樣之前需切斷電源,用槍將點樣孔的氣泡及膠吹出,然后插入點樣梳,注意不要插得太深,否則點樣膠面會變形,影響美觀及點樣。
2.12槍吸加樣品,PCR產(chǎn)物先加loading buffer 10ul ,再變性5分鐘左右,接著在冰水中冷卻5分鐘以上方可點樣,點樣完畢,電泳開始。
2.13 電泳至所需位置后,切斷電源,拔出導(dǎo)線,回收緩沖液,卸下玻璃板。在工作臺上,將背板撬起,放回原處。將面板進(jìn)行銀染
3. 電泳后的銀染檢測
3.1 原理:
影像產(chǎn)生是由于核酸在膠上所占部位與周圍的氧化——還原勢不同而產(chǎn)生。銀染液中的銀離子(Ag+)可與核酸形成穩(wěn)定的復(fù)合物,然后用還原劑如甲醛使Ag+還原成銀顆粒,這樣核酸電泳帶就染成了黑褐色。
3.2 銀染
銀染液的配制:稱2.5至3.0g AgNO3加1200---1400ml水
銀染:將電泳完的面板首先在銀染漂洗盆了漂洗趕緊,使膠面上沒有異物。玻璃板反面沒有污染物。
將加入銀染液的銀染盆放在搖床上后,將面板放入銀染1小時左右。
3.3 顯影
顯影液的配制:NaOH---20g, Na2CO3----0.6g,甲醛4.5ml,加水1200ml
顯影:將面板從銀染盆里取出,在銀染漂洗盆里漂洗,震蕩5-6次,取出后使其表面盡量無水,再放入已加入顯影液的顯影盆里(顯影,顯影液的配制及甲醛的加入都需要在通風(fēng)櫥的搖床上進(jìn)行)顯影過程大約10到15分鐘,以DNA條帶清晰可見為準(zhǔn)。
將顯現(xiàn)完畢的板子在顯影漂洗盆里漂洗后,方可讀帶。
本實驗室凝膠電泳相關(guān)常用試劑配方:
1. 我實驗室常用的聚丙烯酰胺凝膠是6%變性聚丙烯酰胺凝膠(簡稱變性膠,PAGE),就是在普通聚丙烯酰胺凝膠中加入變性劑。我們使用的變性劑是尿素。
6%PAGE具體配制方法為:
尿素210g,10×TBE 25ml ,丙烯酰胺28.5 g ,亞甲雙丙烯酰胺 1.5g,加水定容至500ml,過濾后使用。
考慮到方便使用的問題,一般一次配制2L(尿素840g,10×TBE100ml,丙烯酰胺114g,亞甲雙丙烯酰胺6g)。
2. 10×TBE(Tris-硼酸-EDTA)的配制
EDTA 7.44g,硼酸55g,Tris 108g,加水定容至1000ml
3. 10%過硫酸氨(AP)
10g過硫酸氨,純水定容至100ml
4. 硅化劑配方
二甲基二氯硅烷:無水乙醇=13ml:500ml
5. 反硅化劑(粘合劑)配制
無水乙醇 500ml(一瓶),44ddH2O,3.3冰醋酸,550ul Bind silnce(3,-Trimethoxysilyl propyl)
配置完遮光4。C保存
6 loading buffer 配制
0.1g 二甲苯氰,0.1g 溴酚藍(lán),1ml 0.5molEDTA ,100mL甲酰胺
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