瓊脂糖凝膠電泳對核酸的分離作用主要是依據(jù)它們的相對分子量質(zhì)量及分子構(gòu)型,同時與凝膠的濃度也有密切關(guān)系。
1、核酸分子大小與瓊脂糖濃度的關(guān)系
① DNA分子的大小 在凝膠中,DNA段遷移距離(遷移率)與堿基對的對數(shù)成反比,因此通過已知大小的標(biāo)準(zhǔn)物移動的距離與未知片段的移動距離時行比較,便可測出未知片段的大小。但是當(dāng)DNA分子大小超過20kb時,普通瓊脂糖凝膠就很難將它們分開。此時電泳的遷移率不再依賴于分子大小,因此,就用瓊脂糖凝膠電泳分離DNA時,分子大小不宜超過此值。
② 瓊脂脂糖的濃度 如下表所示,不同大小的DNA需要用不同濃度的瓊脂糖凝膠進行電泳分離。
表 瓊脂糖濃度與DNA分離范圍
瓊脂糖濃度/% | 0.3 | 0.6 | 0.7 | 0.9 | 1.2 | 1.5 | 2.0 |
線狀DNA大小/kb | 60-5 | 20-1 | 10-0.8 | 7-0.5 | 6-0.4 | 4-0.2 | 3-0.1 |
2、核酸構(gòu)型與瓊脂糖凝膠電泳分離的關(guān)系
不同構(gòu)型DNA的移動速度次序為:供價閉環(huán)DNA(covalently closed circular,cccDNA)>直線DNA>開環(huán)的雙鏈環(huán)狀DNA。當(dāng)瓊脂糖濃度太高時,環(huán)狀DNA(一般為球形)不能進入膠中,相對遷移率為0(Rm=0),而同等大小的直線雙鏈DNA(剛性棒狀)則可以長軸方向前進(Rm>0),由此可見,這三種構(gòu)型的相對遷移率主要取決于凝膠濃度,但同時,也受到電流強度、緩沖液離子強度等的影響。