Hình dung
Điện di gel DNA
Thuốc nhuộm thông dụng nhất dùng để làm cho các dãy DNA hoặc RNA có thể nhìn thấy được đối với điện di gel agarose là ethidium bromide, thường được viết tắt là EtBr. Nó phát huỳnh quang dưới tia cực tím khi được xen vào rãnh chính của DNA (hoặc RNA). Bằng cách vận hành DNA thông qua một gel được điều trị bằng EtBr và hiển thị nó với tia cực tím, bất kỳ dải nào chứa hơn 20 ng DNA sẽ trở nên rõ ràng. EtBr là một đột biến được biết đến và có các lựa chọn thay thế an toàn hơn, như GelRed, được sản xuất bởi Biotium, kết hợp với rãnh nhỏ
SYBR Green I là một vết bẩn khác của dsDNA, được sản xuất bởi Invitrogen. Nó tốn kém hơn, nhưng 25 lần nhạy cảm hơn, và có thể an toàn hơn EtBr, mặc dù không có dữ liệu nào đề cập đến tính đột biến hoặc độc tính ở người.
SYBR Safe là một biến thể của SYBR Green được chứng minh có mức độ gây đột biến và độc tính thấp được coi là chất thải không nguy hại theo quy định của Liên bang Hoa Kỳ . Nó có độ nhạy tương tự như EtBr, , nhưng, giống như SYBR Green, đắt hơn đáng kể. Tại các quốc gia nơi bắt buộc phải xử lý rác thải nguy hại, chi phí xử lý chất thải EtBr có thể vượt xa mức chênh lệch giá ban đầu.
Vì DNA không nhuộm EtBr không nhìn thấy được trong ánh sáng tự nhiên, các nhà khoa học kết hợp DNA với các bộ đệm tải nạp âm trước khi thêm hỗn hợp vào gel. Việc tải các bộ đệm hữu ích vì chúng có thể nhìn thấy được trong ánh sáng tự nhiên (trái ngược với tia cực tím của EtBr DNA nhuộm), đồng thời trầm tích với DNA (nghĩa là chúng di chuyển với tốc độ giống như DNA có chiều dài nhất định). Xylen xyanol và Bromophenol xanh là thuốc nhuộm thông thường tìm thấy trong các buồng tải; chúng chạy cùng tốc độ với các đoạn DNA dài 5000 bp và 300 bp theo chiều dọc, nhưng vị trí chính xác khác nhau với tỷ lệ phần trăm của gel. Các dấu hiệu tiến bộ khác ít được sử dụng hơn bao gồm Cresol Red và Orange G chạy lần lượt khoảng 125 bp và 50 bp.
Hình dung cũng có thể đạt được bằng cách truyền DNA sau khi SDS-PAGE đến một màng nitrocellulose và sau đó tiếp xúc với một đầu dò lai. Quá trình này được gọi là Nam blotting.
Đối với thuốc nhuộm huỳnh quang, sau khi điện di, gel được chiếu sáng bằng đèn cực tím (thường bằng cách đặt nó vào hộp ánh sáng, trong khi sử dụng thiết bị bảo vệ để hạn chế tiếp xúc với tia cực tím). Các thiết bị chiếu sáng chủ yếu cũng có chứa các thiết bị hình ảnh có một hình ảnh của gel, sau khi chiếu sáng với bức xạ UV. Ethidium bromide huỳnh quang màu cam đỏ trong sự hiện diện của DNA, vì nó đã intercalated với DNA. Dải DNA cũng có thể được cắt ra khỏi gel, và sau đó có thể được hòa tan để lấy DNA tinh sạch. Gel sau đó có thể được chụp ảnh thường với một máy ảnh kỹ thuật số hoặc polaroid. Mặc dù axit nucleic bị nhuộm màu huỳnh quang màu cam-đỏ, hình ảnh thường được thể hiện bằng màu đen và trắng (xem hình). Tổn hại tia UV tới mẫu có thể làm giảm hiệu quả của việc thao tác mẫu sau đó, như ligation và nhân bản. Điều này có thể tránh được bằng cách sử dụng một nguồn kích thích ánh sáng màu xanh với một vết bẩn màu xanh dễ bị kích thích như SYBR xanh hoặc GelGreen.
Nghiên cứu điện di gel thường sử dụng các công cụ phân tích hình ảnh dựa trên phần mềm, chẳng hạn như ImageJ.
| 1 | 2 | 3 |
|---|---|---|
A 1% agarose ‘slab’ gel under normal light, behind a perspex UV shield. Only the marker dyes can be seen |
The gel with UV illumination, the ethidium bromide stained DNA glows orange |
Digital photo of the gel. Lane 1. Commercial DNA Markers (1kbplus), Lane 2. empty, Lane 3. a PCR product of just over 500 bases, Lane 4. Restriction digest showing a similar fragment cut from a 4.5 kb plasmid vector |