【疑难解析】电泳缓冲液和凝胶载样缓冲液的作用

来源:仪征中学 时间:2023-04-04
 

电泳缓冲液和凝胶载样缓冲液的作用

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问题1:电泳缓冲液的作用


电泳时阳极与阴极都会发生电解反应,引起阳极和阴极的pH发生改变。如何使电泳系统的pH 保持相对稳定呢?


教材提到将电泳缓冲液加入电泳槽中,电泳缓冲液没过凝胶1mm为宜。


那么,电泳缓冲液的成分是什么?电泳缓冲液维持电泳系统 pH稳定的原理是什么?电泳缓冲液还有其他的作用吗?


电泳时阳极与阴极都会发生电解反应,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应,长时间的电泳会使阳极变酸、阴极变碱,加入电泳缓冲液可以维持电泳系统 pH的相对稳定。


电泳缓冲液是指在进行凝胶电泳时所使用的缓冲溶液,是凝胶电泳系统的一个重要组成。


常用的核酸电泳缓冲液有Tris-乙酸(TAE)和Tris-硼酸(TBE),这两种缓冲液都含有Tris 碱和EDTA(乙二胺四乙酸),主要区别在于酸的成分不同。


两种缓冲液在电泳中的作用相同,但各有优缺点:TAE分辨率高,但缓冲能力弱,不能长时间使用,需要经常更换;TBE分辨率略低,但缓冲能力强,可以反复使用。


电泳缓冲液可以使溶液具有一定的导电性,有助于DNA分子的迁移。


Mg²*是DNA酶的激活剂,电泳缓冲液中的EDTA是一种螯合剂,能与Mg2*等二价金属离子结合,可防止电泳时DNA被降解。


问题2:凝胶载样缓冲液的作用

DNA分子没有颜色,如何观测电泳进程呢?加样时,样本是否会飘散在电泳缓冲液中?

教材提到:将扩增得到的PCR产物与凝胶载样缓冲液(内含指示剂)混合,再用微量移液器将混合液缓慢注入凝胶的加样孔内。

那么,凝胶载样缓冲液是怎样起指示作用的?它又是如何解决样品飘散问题的呢?

凝胶载样缓冲液是在加样之前与待电泳的样本相混合的一种缓冲液。

琼脂糖凝胶电泳用到的载样缓冲液(DNA loading buffer)主要由溴酚蓝、二甲苯青FF、Tris-HCl、甘油或蔗糖等组成。

溴酚蓝和二甲苯青FF是两种在电场中以预知速率向正极泳动的染料。

琼脂糖凝胶浓度在0.5%~1.4%的范围内,以0.5×TBE 作电泳液时,溴酚蓝呈现蓝紫色,与长300bp的双链线状DNA的迁移速度相同,而二甲苯青FF呈现蓝色,与长4kb的双链线状DNA的迁移速度相同。

这两种指示剂能够分别显示300bp DNA和4kb DNA的电泳进程,指示终止电泳的时间。

在电泳时,当溴酚蓝染料移动到距凝胶前沿1~2cm处,要停止电泳。

染料的另一个作用是使样本呈现颜色,完成加样的加样孔呈现蓝色,未加样的加样孔为无色,从而使加样操作更加便利。

若样品密度较小,容易流入附近加样孔,会造成交叉污染,影响结果的分析。 缓冲液中含有的甘油或蔗糖成分能够增加样品密度,保证每个样品更容易沉入各自的加样孔,防止飘散进入其他加样孔。
 
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