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1、什么是電泳？

電泳是一種利用電流根據(jù)DNA、RNA或蛋白質(zhì)的物理特性（如大小和電荷）來(lái)分離它們的技術(shù)。

2、什么是瓊脂糖凝膠電泳？

瓊脂糖凝膠電泳是一種電泳形式，用于根據(jù)核酸（DNA或RNA）片段的大小進(jìn)行分離。當(dāng)施加電流時(shí)，帶負(fù)電的DNA/RNA通過(guò)瓊脂糖凝膠的孔隙向凝膠帶正電的一端遷移，較小的片段遷移較快。由此產(chǎn)生的條帶可以用紫外線（UV）光來(lái)觀察。

然而，RNA往往會(huì)形成二級(jí)結(jié)構(gòu)，而且有時(shí)同一個(gè)片段會(huì)有多個(gè)不同的種類(lèi)，這會(huì)影響其遷移的方式。因此，觀察到的條帶并不總是代表它們的真實(shí)尺寸，圖像也很模糊。

在這種情況下，瓊脂糖天然凝膠（條件不會(huì)破壞分析物的自然結(jié)構(gòu)）往往不用于分析RNA的大小，盡管它們可以提供數(shù)量和完整性的估計(jì)。替代方法包括RNA印跡法和變性瓊脂糖凝膠電泳，它們使用的條件能夠破壞二級(jí)結(jié)構(gòu)。

瓊脂糖凝膠也可用于根據(jù)蛋白質(zhì)的大小和電荷來(lái)分離蛋白質(zhì)（與DNA/RNA不同，蛋白質(zhì)電荷根據(jù)所含氨基酸的不同而不同）。然而，由于瓊脂糖凝膠的孔徑較大，蛋白質(zhì)通常在聚丙烯酰胺凝膠上分離，而聚丙烯酰胺凝膠的孔徑較小，為小的蛋白質(zhì)分子提供更大的分辨率。

因此，在本文的剩余部分，我們將重點(diǎn)討論DNA瓊脂糖凝膠電泳。

3、凝膠電泳是如何工作的？

瓊脂糖是瓊脂的一種成分，它形成了一個(gè)由螺旋狀的瓊脂糖分子組成的三維凝膠基質(zhì)，這些螺旋狀的瓊脂糖分子在超線圈束中被氫鍵固定，有通道和孔隙，分子能夠通過(guò)。當(dāng)加熱時(shí)，這些氫鍵斷裂，使瓊脂糖變成液體，并允許它在復(fù)位前被倒入模具。

瓊脂糖在凝膠中的百分比影響了孔的大小，從而影響了可能通過(guò)的分子的大小以及通過(guò)的速度。瓊脂糖的百分比越高，孔徑越小，因此能夠通過(guò)的分子越小，遷移速度越慢。

在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室中，0.7~1%的瓊脂糖凝膠通常用于日常的DNA分離，對(duì)0.2~10kb范圍內(nèi)的片段提供良好、清晰的區(qū)分。較大的片段可以用較低百分比的凝膠來(lái)解決，但它們會(huì)變得非常脆弱且難以處理，而較高百分比的凝膠會(huì)對(duì)小片段提供更好的分辨率，但很脆且可能凝固不均勻。

由于DNA在肉眼中是不可見(jiàn)的，在凝固過(guò)程中，一種夾層染料如溴化乙錠（EtBr）被納入凝膠中。這與DNA結(jié)合，并在紫外線下發(fā)出熒光，從而使DNA片段可以被觀察到。存在的DNA越多，條帶就越亮。

與加載染料混合的樣本被放置在凝膠的一端，凝膠被浸泡在運(yùn)行緩沖液中。然后電流通過(guò)凝膠槽兩端的電極穿過(guò)凝膠。

當(dāng)樣品運(yùn)行得足夠遠(yuǎn)以獲得足夠的分離時(shí)，將凝膠從槽中取出并放在一個(gè)紫外光箱上。然后，夾層染料可以使樣品條帶可視化，并通過(guò)與已知條帶大小的DNA marker進(jìn)行比較來(lái)確定其大小。遷移距離和片段大小之間的關(guān)系是非線性的，增加了包括尺寸標(biāo)記作為指導(dǎo)的重要性。