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电泳里marker的特点和作用

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一、特点
已知分子量范围
电泳 marker 是由一系列已知分子量的标准蛋白质或核酸片段组成。例如,在蛋白质电泳中,常见的蛋白质 marker 会包含从几千道尔顿(如 10 kDa 左右)到几十万道尔顿(如 200 kDa 左右)不等的蛋白质。这些分子量是经过精确测定的,为后续样品分子量的估算提供了可靠的标准。
对于核酸电泳 marker,其 DNA 或 RNA 片段的大小也是明确已知的,大小范围可以从几十碱基对(bp)到几千碱基对不等,如常见的 DNA marker 有 100 bp ladder,其包含以 100 bp 为间隔的一系列 DNA 片段,范围从 100 bp 到 1000 bp 或更宽。

特异性条带模式
无论是蛋白质 marker 还是核酸 marker,在电泳后的凝胶上会呈现出特定的条带模式。蛋白质 marker 条带的位置和数量相对固定,这取决于其组成成分。例如,预染的蛋白质 marker 在电泳过程中可以直接观察到条带的迁移情况,而且不同分子量的蛋白质条带颜色深浅可能不同,但同一批次的 marker 在相同电泳条件下,各条带的相对位置和颜色深浅比例是稳定的。
核酸 marker 的条带清晰,在琼脂糖凝胶电泳或聚丙烯酰胺凝胶电泳中,各 DNA 或 RNA 片段会按照其分子量大小依次排列,在紫外光下(对于核酸,一般用溴化乙锭或其他荧光染料染色后观察)显示出明亮的条带,形成有规律的 ladder(梯状)图案,方便识别和比对。
稳定性和可重复性
优质的电泳 marker 在合适的保存条件下具有很好的稳定性。一般需要在低温(如 - 20℃或更低)且避免反复冻融的条件下保存。例如,蛋白质 marker 如果保存得当,其成分在有效期内不会发生明显的降解或变性,能够在多次电泳实验中提供一致的分子量标准。
核酸 marker 也同样如此,在规定的保存环境下,其 DNA 或 RNA 片段的完整性能够得到保持,每次电泳时在相同的电泳缓冲液、电压、时间等条件下,能够重复出现相同的条带模式和迁移位置,从而保证实验结果的可靠性和可比性。
多种标记形式
为了便于观察和检测,电泳 marker 有多种标记方式。其中,预染的 marker 很常见。对于蛋白质电泳,预染 marker 中的蛋白质带有颜色(如蓝色、绿色等),在电泳过程中可以实时观察其在凝胶中的迁移情况,而且在转膜等后续操作中也容易追踪。
对于核酸电泳,一些 marker 中的 DNA 片段可以用荧光染料标记,在紫外灯下能够发出荧光,直接观察其条带位置,或者通过一些特殊的成像设备进行更精确的检测。同时,也有未染色的 marker,在电泳后需要通过染色(如核酸用溴化乙锭染色、蛋白质用考马斯亮蓝染色等)才能观察。

二、作用
分子量估算
在蛋白质电泳中,通过将目标蛋白质的迁移距离与 marker 中已知分子量蛋白质的迁移距离进行比较,可以估算目标蛋白质的分子量。例如,在 SDS - PAGE(十二烷基硫酸钠 - 聚丙烯酰胺凝胶电泳)中,蛋白质的迁移率与其分子量的对数呈线性关系。将样品蛋白质和蛋白质 marker 同时进行电泳,根据 marker 各条带对应的分子量及其迁移距离绘制标准曲线,就可以通过测量样品蛋白质的迁移距离在标准曲线上查找或计算出其分子量范围。
在核酸电泳中,比如琼脂糖凝胶电泳,将未知大小的 DNA 或 RNA 样品与核酸 marker 一起电泳,由于核酸片段在凝胶中的迁移速度与其分子量(或碱基对数)成反比,所以可以通过比较样品核酸条带与 marker 条带的位置来确定样品核酸的大小。例如,在分析 PCR 产物大小的时候,将 PCR 产物和合适的 DNA ladder marker 同时电泳,根据 marker 条带的位置就可以判断 PCR 产物是否符合预期大小。
实验过程监测
电泳 marker 可以帮助判断电泳过程是否正常进行。在电泳开始后,通过观察 marker 条带的迁移情况,可以初步判断电泳的电压、电流和缓冲液等条件是否合适。例如,如果 marker 条带迁移速度过慢或过快,可能是电压设置不当或者缓冲液出现问题。在蛋白质电泳的转膜过程(如 western blotting)中,预染的蛋白质 marker 可以帮助确定蛋白质是否成功从凝胶转移到膜上,以及转移的效率如何。如果在膜上看不到 marker 条带,可能提示转膜过程出现故障。
结果验证和比较
在不同实验之间或者同一实验的不同样品之间,电泳 marker 可以作为一个标准来验证和比较实验结果。例如,在多个平行的蛋白质表达实验中,通过比较各个样品中目标蛋白质与 marker 的相对位置和含量,可以判断不同条件下蛋白质表达量的差异以及分子量是否发生变化。对于核酸研究,如在基因克隆实验中,比较不同克隆子的 DNA 插入片段大小与核酸 marker 的关系,可以验证克隆是否成功以及插入片段是否符合预期,从而对实验结果进行质量控制和比较分析。


IP属地:四川1楼2024-11-25 10:17回复