电泳是利用带电粒子在电场中移动速度不同而达到分离的一项技术。DNA电泳则是进一步利用限制性内切酶可以特异性结合特定DNA序列上的特异位点,并切割双链DNA的特性再通过凝胶电泳分离不同大小的DNA片段。
想要DNA电泳正常运行,那么我们就需要解决三个问题:
1.如何保证DNA片段沉降到胶孔底部,避免飘出影响电泳结果的准确性。
2.如何掌握电泳进程,判断电泳进度。
3.怎样保证核酸的完整性。
而DNA Loading Buffer也就是上样缓冲液,可以同时解决以上三个问题。
上样缓冲液是由多种成分组合而来,其中甘油、蔗糖等高密度物质可以增加样本密度,确保DNA沉降至点样孔底部,避免样本逸出;为了指示电泳进度,上样缓冲液中又加入了溴酚蓝显示300bp DNA片段的迁移位置(小片段DNA)和二甲苯青FF显示4kp DNA片段的迁移位置(大片段DNA),通过这两种染料的位置,便可以判断电泳进度,及时终止实验。而EDTA通过螯合镁离子等金属离子可以抑制DNA酶的活性,防止核酸降解。SDS(十二烷基硫酸钠)可以使蛋白质变性,避免残留酶干扰DNA迁移。再加上如Tris-HCI等缓冲体系,维持溶液pH值稳定,保护核酸结构。
由于品牌和型号等差异,各家的Loading Buffer成分都略有不同,但为了确保上述问题能够得到解决,其核心组分都会包括蔗糖、甘油增加密度;溴酚蓝、二甲苯青指示进度;EDTA抑制核酸酶;SDS变性蛋白质(可选),而特殊一些的设计则会使用紫色染料代替溴酚蓝来避免紫外阴影,更适合高质量成像。还可以将甘油换成Ficoll降低样本粘度,使得电泳条带更清晰。
在实际的电泳实验中,为了满足不同的实验条件和目的,通常需要不同的浓缩倍数。常见的浓缩倍数为5×缓冲液、6×缓冲液、10×缓冲液,他们的应用场景各不相同。比如5×缓冲液用于常规琼脂糖凝胶电泳,样本体积较大(10-20微升),其特点为成本低,但密度和粘度略低,适合预算有限的实验。而6×缓冲液则适用多数DNA电泳(兼容TAE/TBE缓冲体系),双染料覆盖300bp-4kp片段。它的特点是很好的平衡了密度、粘度与成本,也是市售的主流产品(如Sigma、Thermo)。最后10×缓冲液更适合RNA电泳、聚丙烯酰胺凝胶或微量样本。它可以做到高密度且快速沉降,减少盐离子稀释干扰,但粘度较高。
Loading Buffer在DNA电泳中虽不起眼,但却是实验必不可少的“领航员”。它通过巧妙的化学设计和组分结合,让核酸样本“有序”迁移,帮助实验人员精准捕获实验结果。不论是在基础研究中还是临床检测中,它的作用都不可忽视。
想要DNA电泳正常运行,那么我们就需要解决三个问题:
1.如何保证DNA片段沉降到胶孔底部,避免飘出影响电泳结果的准确性。
2.如何掌握电泳进程,判断电泳进度。
3.怎样保证核酸的完整性。
而DNA Loading Buffer也就是上样缓冲液,可以同时解决以上三个问题。
上样缓冲液是由多种成分组合而来,其中甘油、蔗糖等高密度物质可以增加样本密度,确保DNA沉降至点样孔底部,避免样本逸出;为了指示电泳进度,上样缓冲液中又加入了溴酚蓝显示300bp DNA片段的迁移位置(小片段DNA)和二甲苯青FF显示4kp DNA片段的迁移位置(大片段DNA),通过这两种染料的位置,便可以判断电泳进度,及时终止实验。而EDTA通过螯合镁离子等金属离子可以抑制DNA酶的活性,防止核酸降解。SDS(十二烷基硫酸钠)可以使蛋白质变性,避免残留酶干扰DNA迁移。再加上如Tris-HCI等缓冲体系,维持溶液pH值稳定,保护核酸结构。
由于品牌和型号等差异,各家的Loading Buffer成分都略有不同,但为了确保上述问题能够得到解决,其核心组分都会包括蔗糖、甘油增加密度;溴酚蓝、二甲苯青指示进度;EDTA抑制核酸酶;SDS变性蛋白质(可选),而特殊一些的设计则会使用紫色染料代替溴酚蓝来避免紫外阴影,更适合高质量成像。还可以将甘油换成Ficoll降低样本粘度,使得电泳条带更清晰。
在实际的电泳实验中,为了满足不同的实验条件和目的,通常需要不同的浓缩倍数。常见的浓缩倍数为5×缓冲液、6×缓冲液、10×缓冲液,他们的应用场景各不相同。比如5×缓冲液用于常规琼脂糖凝胶电泳,样本体积较大(10-20微升),其特点为成本低,但密度和粘度略低,适合预算有限的实验。而6×缓冲液则适用多数DNA电泳(兼容TAE/TBE缓冲体系),双染料覆盖300bp-4kp片段。它的特点是很好的平衡了密度、粘度与成本,也是市售的主流产品(如Sigma、Thermo)。最后10×缓冲液更适合RNA电泳、聚丙烯酰胺凝胶或微量样本。它可以做到高密度且快速沉降,减少盐离子稀释干扰,但粘度较高。
Loading Buffer在DNA电泳中虽不起眼,但却是实验必不可少的“领航员”。它通过巧妙的化学设计和组分结合,让核酸样本“有序”迁移,帮助实验人员精准捕获实验结果。不论是在基础研究中还是临床检测中,它的作用都不可忽视。
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