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聚丙烯酰胺凝胶电泳特点

发布日期:2014-08-19 09:54:24
聚丙烯酰胺凝胶电泳特点(polyacryamide gel electropHoresis, PAGE)是由丙烯酰胺单体和交联剂甲叉双丙烯酰胺在催化作用下形成的三维网状结构物质。在不连续聚丙烯酰胺凝胶电泳中,bbo必博_bbo必博官网_bbo必博娱乐:凝胶的制作是分层进行的,因此凝胶不仅有分子筛效应,还具有浓缩效应。和琼脂糖凝胶相比,聚丙烯酰胺凝胶难于制备和处理。它们的分离范围较窄。但是它们也有突出的优点,由于是不连续的pH 梯度,故样品被压缩成一条狭窄的区带,因而增强了分离效果,提高电泳分辨率。尤其对小DNA 片段的分析(5~500bp)。在这一范围内,仅差1bp 的DNA 分子也能清晰地分开。其次,DNA 纯度很高。从聚丙烯酰胺凝胶中得到的DNA 纯度很高以致于下步操作不用任何处理。还有,它的负载容量高。该胶的标准加样槽中可以加入高达10mL 的DNA 样品,而不影响电泳分辨率。多应用于分离纯化和鉴定大小为5~500bp 的DNA 片段。聚丙烯酰胺凝胶电泳有连续与不连续体系两种,前者指在整个电泳体系中的缓冲液pH 值和凝胶孔径大小相同,主要用于核酸分析。后者主要用于蛋白质样品的分离,它除了电泳槽中的缓冲体系和pH 值与凝胶中不同外,凝胶本身也由缓冲体系、pH 值和凝胶孔径不同的两种凝胶堆积而成。 
聚丙烯酰胺凝胶电泳特点用于分离蛋白质和寡核苷酸。 作用原理 聚丙烯酰胺凝胶为网状结构,具有分子筛效应。它有两种形式:非变性聚丙烯酰胺凝胶及SDS-聚丙烯酰胺凝胶(SDS-PAGE);非变性聚丙烯酰胺凝胶,在电泳的过程中,蛋白质能够保持完整状态,并依据蛋白质的分子量大小、蛋白质的形状及其所附带的电荷量而逐渐呈梯度分开。 根据浙大哲博检测的分离经验,可以发现下列问题最为容易出现:
1. pH对整个反应体系的影响是至关重要的.SDS-PAGE不连续电泳中,制胶缓冲液使用的是Tris-HCL缓冲系统,浓缩胶是pH6.7,分离胶pH8.9;而电泳缓冲液使用的Tris-甘氨酸缓冲系统。在浓缩胶中,其pH环境呈弱酸性,因此甘氨酸解离很少,其在电场的作用下,泳动效率低;而CL离子却很高,两者之间形成导电性较低的区带,蛋白分子就介于二者之间泳动。由于导电性与电场强度成反比,这一区带便形成了较高的电压梯度,压着蛋白质分子聚集到一起,浓缩为一狭窄的区带。当样品进入分离胶后,由于胶中pH的增加,呈碱性,甘氨酸大量解离,泳动速率增加,直接紧随氯离子之后,同时由于分离胶孔径的缩小,在电场的作用下,蛋白分子根据其固有的带电性和分子大小进行分离。 2. 根据样品分离目的不同,主要有三种处理方法:还原SDS处理、非还原SDS处理、带有烷基化作用的还原SDS处理。 3.聚丙烯酰胺的作用:丙烯酰胺与为蛋白质电泳提供载体,其凝固的好坏直接关系到电泳成功与否,与促凝剂及环境密切相关。4. 出现拖尾现主要是样品融解效果不佳或分离胶浓度过大引起的。 5.通常胶在30MIN-1H内凝。如果凝的太慢,可能是TEMED,APS剂量不够或者失效。APS应该现配现用,TEMED不稳定,易被氧化成黄色。如果凝的太快,可能是APS和TEMED用量过多,此时胶太硬易裂,电泳时易烧胶。
聚丙烯酰胺凝胶电泳特点DNA电泳一般使用的都是琼脂糖凝胶电泳,电泳的驱动力靠DNA骨架本身的负电荷。 
聚丙烯酰胺凝胶电泳特点用于蛋白质与寡糖核苷酸的分离。电泳的驱动力靠与蛋白质结合的SDS上所携带的负电荷。蛋白质电泳(一般指SDS-PAGE)根据蛋白分子量亚基的不同而分离蛋白。蛋白质亚基的电泳迁移率主要取决于亚基分子量的大小,电荷因素可以忽视。 
 
聚丙烯酰胺凝胶电泳特点所以相同点就是样品都是带负电荷的,从负极向正极移动,移动的距离都和样品的分子量有关。而且这两个电泳体系可以互相交换使用。进行大分子蛋白质电泳时,可以考虑换用琼脂糖凝胶,因为该体系孔径大。相反,如果需要精确到各位数碱基的DNA电泳也可以使用聚丙烯酰胺凝胶系统,因为使用该系统可以将相差一个碱基的两条DNA链分开。 
不同点首先是样品不同。这个就不用多说了。其次是结果的观察方法不同。DNA电泳普遍使用EB做染料,在紫外灯下观察;而蛋白电泳使用的考马斯亮蓝染色,还需要经过脱色步骤,不过观察起来比较简单。还有就是胶体系的差别,DNA电泳通常是一胶跑到底,而蛋白质电泳则会有分离胶和浓缩胶之区别。 
聚丙烯酰胺凝胶电泳特点中样品移动的本质确实是样品所携带的电荷。但是,区分这些条带直接可以用分子量而无需使用电荷数,是因为这些样品的电荷/分子量比都是恒定的了。以DNA分子为例,它在电泳中的移动是靠其骨架中磷酸所携带的负电荷来实现的,而这个磷酸分子又是每一个核苷酸中都有的,所以DNA分子所携带的负电荷数是由其核苷酸总数决定的。而且,DNA分子中核苷酸的组成动辄成百上千,在如此大的分子量面前,讨论单个核苷酸之间分子量的差别就显得毫无意义。这样,DNA分子中负电荷的量就可以用DNA的分子量来代替,反过来,DNA的分子量也就可以用DNA分子所携带的电荷来代替(一句话,DNA分子的电荷/分子量比是恒定的)。 
这聚丙烯酰胺凝胶电泳特点中(特别是SDS-PAGE中)是一样的。在SDS-PAGE中,SDS将蛋白质变性成直线分子并紧密包裹于其上,使得其所携带的电荷与蛋白分子量成了一定的比例,剩下的就和核酸电泳一样了。 
琼脂糖凝胶电泳是用琼脂糖作支持介质的一种电泳方法。其分析原理与其他支持物电泳的最主要区别是:它兼有“分子筛”和“电泳”的双重作用。 
  琼脂糖凝胶具有网络结构,物质分子通过时会受到阻力,大分子物质在涌动时受到的阻力大,因此在凝胶电泳中,带电颗粒的分离不仅取决于净电荷的性质和数量,而且还取决于分子大小,这就大大提高了分辨能力。但由于其孔径相当大,对大多数蛋白质来说其分子筛效应微不足道,现广泛应用于核酸的研究中。 
  蛋白质和核酸会根据pH不同带有不同电荷,在电场中受力大小不同,因此跑的速度不同,根据这个原理可将其分开。电泳缓冲液的pH在6~9之间,离子强度0.02~0.05为最适。常用1%的琼脂糖作为电泳支持物。琼脂糖凝胶约可区分相差100bp的DNA片段,其分辨率虽比聚丙烯酰胺凝胶低,但它制备容易,分离范围广。普通琼脂糖凝胶分离DNA的范围为0.2-20kb,利用脉冲电泳,可分离高达10^7bp的DNA片段。 
聚丙烯酰胺凝胶电泳特点操作流程
  准备干净的配胶板和电泳槽 
  注意DNA酶污染的仪器可能会降解DNA,造成条带信号弱、模糊甚至缺失的现象。 
选择电泳方法
  一般的核酸检测只需要琼脂糖凝胶电泳就可以;如果需要分辨率高的电泳,特别是只有几个bp的差别应该选择聚丙烯酰胺凝胶电泳;用普通电泳不合适的巨大DNA链应该使用脉冲凝胶电泳。注意巨大的DNA链用普通电泳可能跑不出胶孔导致缺带。 
正确选择凝胶浓度
  对于琼脂糖凝胶电泳,浓度通常在0.5~2%之间,低浓度的用来进行大片段核酸的电泳,高浓度的用来进行小片段分析。低浓度胶易碎,小心操作和使用质量好的琼脂糖是解决办法。注意高浓度的胶可能使分子大小相近的DNA带不易分辨,造成条带缺失现象。 
聚丙烯酰胺凝胶电泳特点适合的电泳缓冲液
  常用的缓冲液有TAE和TBE,而TBE比TAE有着更好的缓冲能力。电泳时使用新制的缓冲液可以明显提高电泳效果。注意电泳缓冲液多次使用后,离子强度降低,pH值上升,缓冲性能下降,可能使DNA电泳产生条带模糊和不规则的DNA带迁移的现象。 
聚丙烯酰胺凝胶电泳特点电泳的合适电压和温度
  电泳时电压不应该超过20V/cm,电泳温度应该低于30℃,对于巨大的DNA电泳,温度应该低于15℃。注意如果电泳时电压和温度过高,可能导致出现条带模糊和不规则的DNA带迁移的现象。特别是电压太大可能导致小片段跑出胶而出现缺带现象 
聚丙烯酰胺凝胶电泳特点DNA样品的纯度和状态
  是电压太大可能导致小片段跑出胶而出现缺带现象DNA样品的纯度和状态注意样品中含盐量太高和含杂质蛋白均可以产生条带模糊和条带缺失的现象。乙醇沉淀可以去除多余的盐,用酚可以去除蛋白。注意变性的DNA样品可能导致条带模糊和缺失,也可能出现不规则的DNA条带迁移。在上样前不要对DNA样品加热,用20mM NaCl缓冲液稀释可以防止DNA变性。 
聚丙烯酰胺凝胶电泳特点DNA的上样
  正确的DNA上样量是条带清晰的保证。注意太多的DNA上样量可能导致DNA带型模糊,而太小的DNA上样量则导致带信号弱甚至缺失。TIANGEN公司DNA分子量标准每次上样6ul即可得到清晰均匀的条带。 
聚丙烯酰胺凝胶电泳特点Marker的选择
  DNA电泳一定要使用DNA Marker或已知大小的正对照DNA来估计DNA片段大小。Marker应该选择在目标片段大小附近ladder较密的,这样对目标片段大小的估计才比较准确。TIANGEN公司的DNA Marker条带清晰,亮度均匀,质量稳定,是您实验的首选。需要注意的是Marker的电泳同样也要符合DNA电泳的操作标准。如果选择λDNA/HindIII或者λDNA/EcoRI的酶切Marker,需要预先65℃加热5min,冰上冷却后使用。从而避免HindIII或EcoRI酶切造成的粘性接头导致的片段连接不规则或条带信号弱等现象。 
聚丙烯酰胺凝胶电泳特点凝胶的染色和观察
  实验室常用的核酸染色剂是溴化乙啶(EB),染色效果好,操作方便,但是稳定性差,具有毒性。而其他系列例如SYBR Green,GelRed,虽然毒性小,但价格昂贵。TIANGEN公司的GeneGreen相比则是性价比高的低毒替代染料,其灵敏度比传统EB染料高10倍以上。注意观察凝胶时应根据染料不同使用合适的光源和激发波长,如果激发波长不对,条带则不易观察,出现条带模糊的现象。
1967年,Shapiro等发现阴离子去污剂十二烷基硫酸钠(SDS)具有这种作用:当向蛋白质溶液中加入足够量SDS和巯基乙醇,SDS可使蛋白质分子中的二硫键还原(在一定条件下,大多数蛋白质与SDS的结合比为1.4gSDS/1g蛋白质)。由于十二烷基硫酸根带负电,使各种蛋白质-SDS复合物都带上相同密度的负电荷,它的量大大超过了蛋白质分子原来的电荷量,因而掩盖了不同种蛋白质间原有的电荷差别,SDS与蛋白质结合后,还可引起构象改变,蛋白质-SDS复合物形成近似“雪茄烟”形的长椭圆棒,不同蛋白质的SDS复合物的短轴长度都不一样,约为1.8nm,因此在电泳时,在凝胶中的迁移率,不再受蛋白质原有的电荷和形状的影响,而取决于分子量的大小,因而SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳可以用于测定蛋白质的分子量
  其主要的聚丙烯酰胺凝胶电泳特点有:①可以随意控制胶浓度"T"和交联度"C",从而得到不同的有效孔径,用于分离不同分子量的生物大分子。②能把分子筛作用和电荷效应结合在同一方法中,达到更高的灵敏度:10-9 ~10-12 mol/L。③由于聚丙烯酰胺凝胶是由-C-C-键结合的酰胺多聚物,侧链只有不活泼的酰胺基-CO-NH2 ,没有带电的其他离子基团,化学惰性好,电泳时不会产生"电渗"。④由于可以制得高纯度的单体原料,因而电泳分离的重复性好。⑤透明度好,便于照相和复印。机械强度好,有弹性,不易碎,便于操作和保存。⑥无紫外吸收,不染色就可以用于紫外波长的凝胶扫描作定量分析。⑦还可以用作固定化酶的惰性载体。
分离不同荷电量、不同分子量的物质,而使其固定在凝胶中而不是丢失在溶液中。
聚丙烯酰胺凝胶电泳特点可以调节凝胶浓度而调节网孔大小,以适应你的目标物质的分子量。
①聚丙烯酰胺凝胶是由丙烯酰胺和N,N’甲叉双丙烯酰胺聚合而成的大分子。凝胶有格子是带有酰胺侧链的碳-碳聚合物,没有或很少带有离子的侧基,因而电渗作用比较小,不易和样品相互作用。 
②由于聚丙烯酰胺凝胶是一种人工合成的物质,在聚合前可调节单体的浓度比,形成 不同程度交链结构,其空隙度可在一个较广的范围内变化,可以根据要分离物质分子 的大小,选择合适的凝胶成分,使之既有适宜的空隙度,又有比较好的机械性质。
③在一定浓度范围聚丙烯酰胺对热稳定。凝胶无色透明,易观察,可用检测仪直接测定。 
④丙烯酰胺是比较纯的化合物,可以精制,减少污染。
带电颗粒在电场作用下,向着与其电性相反的电极移动,称为电泳。
 聚丙烯酰胺凝胶电泳 作用:用于分离蛋白质和寡核苷酸。 
  
聚丙烯酰胺凝胶电泳特点作用原理 聚丙烯酰胺凝胶为网状结构,具有分子筛效应。它有两种形式:非变性聚丙烯酰胺凝胶及SDS-聚丙烯酰胺凝胶(SDS-PAGE);非变性聚丙烯酰胺凝胶,在电泳的过程中,蛋白质能够保持完整状态,并依据蛋白质的分子量大小、蛋白质的形状及其所附带的电荷量而逐渐呈梯度分开。 
而SDS-PAGE仅根据蛋白质亚基分子量的不同就可以分开蛋白质。该技术最初由shapiro于1967年建立,他们发现在样品介质和丙烯酰胺凝胶中加入离子去污剂和强还原剂后,蛋白质亚基的电泳迁移率主要取决于亚基分子量的大小(可以忽略电荷因素)。 
 
SDS是阴离子去污剂,作为变性剂和助溶试剂,它能断裂分子内和分子间的氢键,使分子去折叠,破坏蛋白分子的二、三级结构。而强还原剂如巯基乙醇,二硫苏糖醇能使半胱氨酸残基间的二硫键断裂。在样品和凝胶中加入还原剂和SDS后,分子被解聚成多肽链,解聚后的氨基酸侧链和SDS结合成蛋白- SDS胶束,所带的负电荷大大超过了蛋白原有的电荷量,这样就消除了不同分子间的电荷差异和结构差异。 
 
SDS-PAGE一般采用的是不连续缓冲系统,与连续缓冲系统相比,能够有较高的分辨率。 
 
  浓缩胶的作用是有堆积作用,凝胶浓度较小,孔径较大,把较稀的样品加在浓缩胶上,经过大孔径凝胶的迁移作用而被浓缩至一个狭窄的区带。当样品液和浓缩胶选TRIS/HCL缓冲液,电极液选TRIS/甘氨酸。电泳开始后,HCL解离成氯离子,甘氨酸解离出少量的甘氨酸根离子。蛋白质带负电荷,因此一起向正极移动,其中氯离子最快,甘氨酸根离子最慢,蛋白居中。电泳开始时氯离子泳动率最大,超过蛋白,因此在后面形成低电导区,而电场强度与低电导区成反比,因而产生较高的电场强度,使蛋白和甘氨酸根离子迅速移动,形成以稳定的界面,使蛋白聚集在移动界面附近,浓缩成一中间层。
聚丙烯酰胺凝胶电泳特点是利用物质带电性质而在电场下泳动的特性从而对物质进行分离的技术。
影响因素主要是物质的带电荷的多少,物质的分子量大小,物质的空间形态等。
SDS-PAGE主要用于变性蛋白质的分离和鉴定,主要特点是蛋白经SDS处理后均匀带电荷并形成线性的结构,从而在聚丙烯酰胺胶中的泳动只与蛋白的分子量大小有关。
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