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摘 要:琼脂糖凝胶电泳是生物化学中常用的分离技术之一,在医学基础研究及分析中有广泛的应用。“DNA的琼脂糖凝胶电泳”是生物化学实验必开的基础型实验。在“DNA片段的琼脂糖凝胶电泳”实验教学中,应用一种毒性低的新型核酸染料SYBR-green-I替代溴化乙锭(EB)对琼脂糖凝胶中DNA片段进行染色,在紫外分析仪下观察结果,可见清晰、明亮的绿色荧光条带。改进后的实验操作方便、安全,对环境污染小,取得了良好的教学效果。
关键词:琼脂糖凝胶电泳;实验教学;改进
琼脂糖凝胶电泳是重组DNA研究中常用的技术。可用于分离、鉴定和纯化DNA片段。不同大小、不同形状和不同构象的DNA分子在相同的电泳条件下(如凝胶浓度、电流、电压、缓冲液等),有不同的迁移,所以可通过电泳使其分离。凝胶中的DNA可与荧光染料结合,在紫外灯下看到荧光条带,借此可分析实验结果。我院生化实验室一直用EB染料对DNA片段进行染色,EB染料具有染色效果好、性质稳定、易储存、价格便宜等优点,但其具有中等毒性,是一种强诱变剂,易对操作人员造成危害和对环境造成污染。为减少实验室有毒试剂的排放,本实验采用一种新型核酸染料SYBR-green-I代替EB,通过对教学实验的改进,取得了良好的教学效果。
一、实验过程
1.材料
电泳仪、水平式核酸电泳槽、紫外透射仪、0.5×TBE缓冲液、1.5%琼脂糖凝胶、DNA分子量标准、6×上样缓冲液、SYBR-green-I(北京百泰克生物技术有限公司)。
2.方法
将1.5%琼脂糖凝胶加热溶化均匀,冷却到60-70℃时,倒入封好的凝胶槽,厚度约3-5mm,在距板底0.5-1mm的位置放置样品梳,检查梳子齿间有无气泡,待冷却成形后取出梳子及隔板,放入水平槽内,缓冲液淹没过胶面1-2mm为止。样品中加1/5体积的上样缓冲液及1/10体积的SYBR-green-I工作液(用电泳缓冲液将10000×的SYBR GreenⅠ稀释100倍,即为SYBR GreenⅠ工作液),混匀,取10-15?l加入凝胶点样孔中,同时设立合适的DNA分子量标准物。接通电源,调节电压(电压<10V/cm),电泳30-60分钟后,将凝胶板取出,在紫外透射仪上观察结果。
3.结果
将电泳后的凝胶放在紫外分析仪中观察结果,可见清晰明亮的绿色核酸条带,便于进一步的实验结果分析。
二、讨论
“DNA的琼脂糖凝胶电泳”是生物化学实验必开的基础型实验。“DNA的分离、纯化和鉴定”在很多学校也是必开的综合性实验。这些涉及DNA的提纯及鉴定的实验,很多实验室都会用到高度灵敏的荧光染色剂溴化乙锭(Ethidium bromide,EB)对DNA进行染色。EB是强诱变剂,具有致癌性,由于学生人数多,实验分组多,EB的用量也相应增加,废弃EB的处理也给实验人员带来很多不便。学生操作的积极性也受到影响,教师通常直接完成制胶及上样操作,让学生观察实验结果。近些年,国内推出了多种新型核酸染料,如GoldViewna 、SYBR-green-I、Gelgreen等,SYBR-green-I是其中一种染料,它们均比EB毒性低,灵敏度高,荧光信号强,使用方便。这些核酸染料均可替代EB广泛使用,从而减少大量使用EB对人体的危害和对环境的污染。通过对本科生物化学进行实验教学,证明改进后的实验令学生操作方便,安全,实验现象明显,教学效果良好。
参考文献:
[1]常冰梅,张栋,李美宁,王惠珍,张悦红.一种新型核酸染料在琼脂糖凝胶电泳中的应用[J].现代预防医学,2010,37(19).
[2]汪姝,李彪,刘惠民.四种核酸染料在琼脂糖凝胶电泳中的染色特性[J].吉林农业,2011(11):74-74.
[3]黄庆,府伟灵,赵渝徽,等.核酸荧光染料在琼脂糖凝胶电泳中的染色特性[J].中华医院感染学,2006,16(11).
[4]赵伟,方炳雄,牛宇杰,等.3种常见核酸染料的安全性和灵敏度研究[J].国际检验医学,2013,34(22).
[5]刘阳,杨淑霞,赖翼,等.影响琼脂糖凝胶电泳条带扭曲程度的因素[J].生物学,2009,26(2):70-72.
关键词:琼脂糖凝胶电泳;实验教学;改进
琼脂糖凝胶电泳是重组DNA研究中常用的技术。可用于分离、鉴定和纯化DNA片段。不同大小、不同形状和不同构象的DNA分子在相同的电泳条件下(如凝胶浓度、电流、电压、缓冲液等),有不同的迁移,所以可通过电泳使其分离。凝胶中的DNA可与荧光染料结合,在紫外灯下看到荧光条带,借此可分析实验结果。我院生化实验室一直用EB染料对DNA片段进行染色,EB染料具有染色效果好、性质稳定、易储存、价格便宜等优点,但其具有中等毒性,是一种强诱变剂,易对操作人员造成危害和对环境造成污染。为减少实验室有毒试剂的排放,本实验采用一种新型核酸染料SYBR-green-I代替EB,通过对教学实验的改进,取得了良好的教学效果。
一、实验过程
1.材料
电泳仪、水平式核酸电泳槽、紫外透射仪、0.5×TBE缓冲液、1.5%琼脂糖凝胶、DNA分子量标准、6×上样缓冲液、SYBR-green-I(北京百泰克生物技术有限公司)。
2.方法
将1.5%琼脂糖凝胶加热溶化均匀,冷却到60-70℃时,倒入封好的凝胶槽,厚度约3-5mm,在距板底0.5-1mm的位置放置样品梳,检查梳子齿间有无气泡,待冷却成形后取出梳子及隔板,放入水平槽内,缓冲液淹没过胶面1-2mm为止。样品中加1/5体积的上样缓冲液及1/10体积的SYBR-green-I工作液(用电泳缓冲液将10000×的SYBR GreenⅠ稀释100倍,即为SYBR GreenⅠ工作液),混匀,取10-15?l加入凝胶点样孔中,同时设立合适的DNA分子量标准物。接通电源,调节电压(电压<10V/cm),电泳30-60分钟后,将凝胶板取出,在紫外透射仪上观察结果。
3.结果
将电泳后的凝胶放在紫外分析仪中观察结果,可见清晰明亮的绿色核酸条带,便于进一步的实验结果分析。
二、讨论
“DNA的琼脂糖凝胶电泳”是生物化学实验必开的基础型实验。“DNA的分离、纯化和鉴定”在很多学校也是必开的综合性实验。这些涉及DNA的提纯及鉴定的实验,很多实验室都会用到高度灵敏的荧光染色剂溴化乙锭(Ethidium bromide,EB)对DNA进行染色。EB是强诱变剂,具有致癌性,由于学生人数多,实验分组多,EB的用量也相应增加,废弃EB的处理也给实验人员带来很多不便。学生操作的积极性也受到影响,教师通常直接完成制胶及上样操作,让学生观察实验结果。近些年,国内推出了多种新型核酸染料,如GoldViewna 、SYBR-green-I、Gelgreen等,SYBR-green-I是其中一种染料,它们均比EB毒性低,灵敏度高,荧光信号强,使用方便。这些核酸染料均可替代EB广泛使用,从而减少大量使用EB对人体的危害和对环境的污染。通过对本科生物化学进行实验教学,证明改进后的实验令学生操作方便,安全,实验现象明显,教学效果良好。
参考文献:
[1]常冰梅,张栋,李美宁,王惠珍,张悦红.一种新型核酸染料在琼脂糖凝胶电泳中的应用[J].现代预防医学,2010,37(19).
[2]汪姝,李彪,刘惠民.四种核酸染料在琼脂糖凝胶电泳中的染色特性[J].吉林农业,2011(11):74-74.
[3]黄庆,府伟灵,赵渝徽,等.核酸荧光染料在琼脂糖凝胶电泳中的染色特性[J].中华医院感染学,2006,16(11).
[4]赵伟,方炳雄,牛宇杰,等.3种常见核酸染料的安全性和灵敏度研究[J].国际检验医学,2013,34(22).
[5]刘阳,杨淑霞,赖翼,等.影响琼脂糖凝胶电泳条带扭曲程度的因素[J].生物学,2009,26(2):70-72.