ゲル電気泳動は、DNA、RNA、タンパク質などの高分子を分離するために使用される技術です。 DNA 分子と RNA 分子はサイズに基づいて分離されますが、タンパク質はサイズと電荷の両方に基づいて分離されます。 アガロースゲル電気泳動は、DNA と RNA の両方を分離するために使用される技術です。 100 bp から 25 kb の DNA 断片は、アガロースゲル電気泳動で分離できます。一般に、DNA はリン酸基に負の電荷を持っているため、正に帯電した分子です。したがって、DNA はゲル電気泳動中に正極に向かって移動します。
対象となる主な分野
1.ゲル電気泳動とは
– 定義、アガロースゲル電気泳動、PAGE
2.ゲル電気泳動はどのように DNA 断片を分離しますか
– DNA 分離の原理
重要な用語:アガロースゲル電気泳動、移動距離、DNA、PAGE、ポア、正極、サイズ
ゲル電気泳動とは
ゲル電気泳動は、DNA、RNA、タンパク質などの高分子の断片をサイズと電荷に基づいて分離するために使用される技術です。 DNA と RNA はどちらも、負に帯電したリン酸基が存在するため、分子全体に等しい負の電荷を持っています。したがって、DNA と RNA の両方が電場の下で正極に向かって移動します。さらに、アガロースゲル電気泳動 サイズに基づいて DNA と RNA を分離するために使用される技術です。ゲル電気泳動による DNA 断片の分離を 図 1 に示します。 .
図 1:分離された DNA フラグメント
タンパク質の分離に使用されるゲル電気泳動技術は、ポリアクリルアミドゲル電気泳動 (PAGE) です。 .この手法で使用されるタンパク質は、そのサイズと電荷に基づいて分離されます。 PAGE は、アガロースゲル電気泳動よりも分離能が高いため、塩基対レベルの違いがある DNA 断片の分離にも使用できます。
ゲル電気泳動はどのように DNA 断片を分離しますか
アガロースゲル電気泳動中、DNA サンプルはローディングダイと混合され、アガロースゲルのウェルにロードされます。ローディングバッファーには、ゲル上の DNA サンプルの動きを視覚化するトラッキング色素が含まれています。次に、ゲルの両端に電界をかける。 DNA サンプルは正極に向かって移動します。 電場での移動速度はDNA断片の大きさに依存します。塩基対の数が多い DNA 分子はゆっくりと移動しますが、塩基対の数が少ない分子はゲル内をすばやく移動します。したがって、ゲル電気泳動では、DNA 断片をそのサイズに基づいて分離することができます。これにより、サイズが降順の一連の DNA フラグメントが生成されます。 移動距離と DNA 断片のサイズの関係を 図 2 に示します。 .
図 2:移動距離と DNA 断片のサイズの関係
アガロースゲルには、DNA 断片が移動する同じサイズの細孔が含まれています。したがって、小さな DNA 断片はポアをすばやく通過しますが、大きな DNA 断片はポアを通過するのに時間がかかります。かなりの距離を走った後、アガロースゲルはUV下で視覚化されます。アガロースゲルには臭化エチジウムというUV下でDNA染色物質が添加されているため、DNA断片が染色液と絡み合い、可視化できます。 DNA 断片のサイズを決定するために、既知のサイズの一連の DNA 断片を含むはしごに沿ってサンプルを実行します。
結論
ゲル電気泳動は、サイズと電荷に基づいて DNA、RNA、またはタンパク質分子を分離するために使用される技術です。アガロースゲル電気泳動は、分子のサイズに基づいて DNA を分離するために広く使用されている技術です。アガロースゲルの細孔を通る DNA 分子の移動中に、サイズに基づいて分離されます。
参照:
1.「ゲル電気泳動」。 カーン アカデミー 、ここから入手できます。
画像提供:
1. 「DNA 断片 etiidiumbromiidiga värvitud agaroosgeelis」Rainis Venta 著 – Commons Wikimedia 経由の自身の作品 (CC BY-SA 3.0)
2. 「ゲル電気泳動」マッケンジーロワー著 – 自身の作品 (CC BY-SA 4.0)、コモンズ ウィキメディア経由
