凝胶电泳如何分离DNA片段

什么是凝胶电泳

凝胶电泳是一种用于根据大分子（如DNA、RNA和蛋白质）的大小和电荷分离片段的技术。由于存在带负电荷的磷酸基团，DNA和RNA在整个分子中具有相同的负电荷。因此，DNA和RNA都在电场下向正极迁移。此外，琼脂糖凝胶电泳是一种用于根据DNA和RNA的大小分离它们的技术。通过凝胶电泳分离DNA片段如图1所示。

图1.分离的DNA片段

用于分离蛋白质的凝胶电泳技术是聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）。该技术中使用的蛋白质根据其大小和电荷进行分离。PAGE也可用于分离具有碱基对水平差异的DNA片段，因为PAGE的分离能力高于琼脂糖凝胶电泳的分离能力。

凝胶电泳如何分离DNA片段

在琼脂糖凝胶电泳期间，将DNA样品与上样染料混合并加载到琼脂糖凝胶的孔中。上样缓冲液含有示踪染料，可观察DNA样品在凝胶上的运动。然后，在凝胶的两端施加电场。DNA样品向正极迁移。电场上的迁移速度取决于DNA片段的大小。具有大量碱基对的DNA分子迁移缓慢，而具有较少碱基对的分子通过凝胶快速迁移。因此，凝胶电泳允许根据DNA片段的大小分离DNA片段。这会产生一系列大小按降序排列的DNA片段。迁移距离与DNA片段大小之间的关系如图2所示。

图2.迁移距离与DNA片段大小之间的关系

琼脂糖凝胶含有大小相等的孔，DNA片段通过这些孔迁移。因此，小的DNA片段通过孔隙快速迁移，但大的DNA片段需要一些时间才能通过它们迁移。运行相当长的距离后，琼脂糖凝胶在紫外线下可视化。由于琼脂糖凝胶在紫外线下添加了称为溴化乙锭的DNA染色物质，因此DNA片段与染色剂纠缠在一起，从而实现可视化。为了确定DNA片段的大小，样品与包含一系列已知大小的DNA片段的梯子一起运行。

结论

凝胶电泳是一种用于根据 DNA、RNA 或蛋白质分子的大小和电荷分离它们的技术。琼脂糖凝胶电泳是一种广泛使用的技术，用于根据分子的大小分离DNA。在DNA分子通过琼脂糖凝胶的孔迁移过程中，它们根据大小被分离。