전통적인 슬랩 젤 전기 영동 (SGE) 실험은 복잡한 장치와 높은 화학 물질 소비가 필요합니다. 이 연구는 단시간 내에 DNA 단편을 분리하는 저비용 방법을 설명하는 프로토콜을 제시합니다.
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이 논문에서
요약
초록
슬래브 겔 전기 영동 (SGE)은 DNA 단편을 분리하는 가장 일반적인 방법입니다. 따라서 그것은 생물학 및 다른 분야에 광범위하게 적용됩니다. 그러나 전통적인 SGE 프로토콜은 매우 지루하고 실험에 많은 시간이 걸립니다. 또한, SGE 실험에서 화학 물질 소비가 매우 높습니다. 이 연구는 SGE 칩을 기반으로 DNA 조각을 분리하는 간단한 방법을 제안한다. 이 칩은 조각 기계로 만든다. 두 개의 플라스틱 시트가 광 신호의 여기 및 방출 파장에 사용됩니다. DNA 밴드의 형광 신호는 스마트 폰으로 수집됩니다. 이 방법을 확인하기 위해 50, 100 및 1,000 bp DNA 사다리를 분리했습니다. 결과는 5,000 bp보다 작은 DNA 사다리가이 방법을 사용할 때 12 분 이내에 고해상도로 분석 할 수 있음을 보여 주며 전통적인 SGE 방법에 대한 이상적인 대체품임을 나타냅니다.
서론
슬랩 겔 전기 영동 (SGE)은 DNA 단편 분리 1 , 2 , 3 , 4 , 5 에 가장 효과적인 방법이며 따라서 생화학 및 생물학적 분석에서 다용도 도구로 간주됩니다 6 , 7 , 8 . 그러나 많은 실험에서 SGE가 다음 네 가지 문제에 의해 제한된다는 것을 나타냅니다. (1) 분리에는 수 시간이 걸리고 심지어 며칠이 걸립니다. (2) 화학 물질 소비가 매우 높다. (3) 복잡한 장치 ( 예 : 2D 전기 영동 세포, 전기 영동 전원 및 겔 이미징 시스템)가 필요합니다. (4) 겔 영상 시스템은 실험이 끝났을 때 분리 된 DNA 조각만을 관찰 할 수있다. 또한, SGE 9 에서 일반적으로 사용되는 ethidium bromide (EtBr)10 = 돌연변이 유발 및....
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프로토콜
1. SGE 칩의 기본 설계
- 폴리 메틸 메타 크릴 레이트 (PMMA) 또는 폴리 카보네이트와 같은 투명 플라스틱을 사용하십시오.
참고 : SGE 칩은 그림 1B 에 나와 있습니다. SGE 칩은 TBE 버퍼 용 원통형 구멍, DNA 분리 용 채널 및 전극 용 구멍을 따라 삽입 된 2 개의 차선으로 구성됩니다. - 레이저 조각기를 사용하여 PMMA 블록에서 SGE 채널 어레이를 제작하십시오.
참고 : 칩의 기하학적 매개 변수는 분리 할 DNA의 크기에 따라 다릅니다. 예를 들어, DNA 조각이 1,000bp보다 작 으면 SGE 칩의 최적 채널 매개 변수는 2.5mm x 4.0mm x 90mm (폭 x 깊이 x 길이)입니다. - SGE 디자인을 기반으로 DNA 샘플을로드하기 위해 칩에 우물을 만들기 위해 빗을 제작하십시오.
2. 아가로 오스 겔의 제조
- 10 × TBE (1 × TBE =89 mM 트리스, 89 mM 붕산 및 2 mM EDTA; pH 8.4) 및 증류수를 1:19 비율로 혼합 하였다.
- 100-bp DNA ....
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결과
그림 4 , 그림 5 및 그림 6 은 50, 100 및 1,000 bp DNA 사다리의 겔 전기 영동 후 일반적인 결과를 나타냅니다. 실험 후, DNA 조각은 잘 분리되었다. 또한 동일한 샘플을 SGE 칩의 4 개 채널에서 분리하여 동일한 크기의 DNA 조각이 각 실험에서 동일한 거리로 이동 함을 보여줍니다.
DNA 사다리의 분리 성능은 이동 거리와 DNA 크기의 대수 관계를 분석하여 평가할 수 있습니다. 따라서, SGE는 미지의 DNA 단편의 크기를 계산하는데 적용될 수있다. 그림 3 에서 이동 거리는 DNA 크기가 700bp보다 작 으면 선형 적으로 DNA 크기의 로그와 관련이 있음을 알 수 있습니다.
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토론
아가 로스 겔 전기 영동은 DNA, RNA 및 단백질 분리에 널리 사용됩니다. 이 연구는 전통적인 겔 전기 영동 프로토콜을 대체 할 새로운 방법을 제안합니다. 결과는 50, 100 및 1,000 bp DNA 사다리가 작은 조립 장치에서 잘 분리 될 수 있음을 보여줍니다. 이 방법의 가장 큰 장점은 거의 화학 물질을 소비하지 않고 핵산을 분리 할 수있을뿐만 아니라 분리 과정을 기록 할 수 있다는 것입니다. 그림 2 에서 DNA 단편이 넓게 보였지만 결과는 SGE 칩의 매개 변수와 아가 로스 겔의 농도를 최적화하여 향상시킬 수 있습니다. 또한 프리 캐스트 젤을 칩에 사용하는 경우 전체 SGE 프로세스는 10 분 이상 걸리지 않습니다.
칩의 채널 폭이 변경되면 DNA 사다리의 분리 성능이 크게 달라집니다. 예를 들어 1,000-bp DNA 사다리가 분리되면 DNA 밴드가채널 너비가 작습니다. 이것은 아마 아가로 오스 젤의 주울 .......
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공개 사항
이해 충돌이 선언되지 않습니다.
감사의 글
우리는 중국 국립 자연 과학 재단 (No 21205078)과 중국 고등 교육 박사 과정 프로그램 (No.20123120110002)의 지원에 감사드립니다. 이 연구는 중국의 국가 핵심 연구 및 개발 프로그램 (2016YFB1102303), 중국의 국가 기본 연구 프로그램 (973 프로그램 2015CB352001) 및 중국 자연 과학 재단 (61378060)에 의해 부분적으로 지원되었습니다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 10&번; TBE | 베이징 솔라바이오 사이언스 & 공급자:Technology Co., Ltd. | T1051 | |
| 50 bp DNA 사다리 | Takara Bio Inc. | 3421A | |
| 100bp DNA 사다리 | Takara Bio Inc. | 3422A | |
| 1kbp DNA 사다리 | Takara Bio Inc. | 3426A | |
| SYBR GREEN | 타카라 바이오 Inc. | 5760A | |
| 아가로스 | 시그마-알드리치 기업 | V900510 |
참고문헌
- Carle, G. F., Olson, M. V. Separation of chromosomal DNA molecules from yeast by orthogonal-field-alternation gel electrophoresis. Nucleic. Acids. Res. 12 (14), 5647-5664 (1984).
- McDonell, M. W., Simon, M. N., Studier, F. W.
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재인쇄 및 허가
