变性梯凝胶电泳
sds-page凝胶电泳原理
sds-page凝胶电泳原理SDS-凝胶电泳（Sodium Dodecyl Sulfate-Polyacrylamide Gel Electrophoresis）是一种常用的蛋白质分析和分离技术。
它基于蛋白质在电场中的迁移速率与分子质量之间的关系，通过将蛋白质样品加入SDS变性和还原缓冲液，并进行蛋白质的电泳分离，可以实现蛋白质分子量的估计和蛋白质组分的分离。
以下将详细介绍SDS-凝胶电泳的原理。
一、样品处理：在进行SDS-凝胶电泳之前，需要对样品进行处理，包括蛋白质的变性和还原。
这样做的目的是将蛋白质分子展开成线性构象，使各种蛋白质以相似的形式进入凝胶，并消除了蛋白质修饰对迁移速率的影响。
1.变性：加入SDS变性缓冲液。
SDS是一种带负电荷的表面活性剂，可以与蛋白质相互作用，让蛋白质线性展开，并赋予蛋白质负电荷。
在变性缓冲液中通常还会包含甘油和十二烷基硫酸钠，以提高蛋白质的溶解度。
2. 还原：加入还原剂。
通常使用二巯基乙醇（2-mercaptoethanol）或二巯基丙烷（Dithiothreitol, DTT）等还原剂，以破坏蛋白质的二硫键，消除蛋白质中的多肽链的二级结构。
二、凝胶制备：SDS-的凝胶通常由两种不同浓度的聚丙烯酰胺（polyacrylamide）单体制备而成，其中较稀的为分离凝胶，较浓的为聚合凝胶。
聚丙烯酰胺是由甲基丙烯酰胺（acrylamide）和交联剂（常用的是二甲基丙烯酰胺）共聚合而成的。
1. 分离凝胶（stacking gel）：通常为4-15%（w/v）的聚丙烯酰胺。
分离凝胶中加入的缓冲液pH稍微较低，以产生较高的电场强度，使蛋白质迅速进入聚合凝胶。
2. 聚合凝胶（resolving gel）：通常为8-20%（w/v）的聚丙烯酰胺。
聚合凝胶中加入的缓冲液pH较高，以产生较低的电场强度，使蛋白质在其中进行分离。
三、电泳操作：1.样品加载：将处理后的蛋白质样品加载到凝胶孔上。
最新省时6 %变性聚丙烯酰胺凝胶电泳
6 ％变性聚丙烯酰胺凝胶电泳实验试剂及配制：a, 40 %丙烯酰胺单体凝胶贮存液。
丙烯酰胺38 g，甲叉双丙烯酰胺 2 g，加双蒸水定容至 100mL，过滤，贮存于棕色瓶中。
b,变性剂。
1 M NaOH 1 mL，甲酰胺 95 mL，溴酚蓝 0. 05 g，二甲苯青 0. 05 g，加双蒸水定容至100 mL。
C, 固定液。
100 mL 冰醋酸溶于双蒸水定容至1 000 mL。
d, 银染液。
硝酸银 1 g， 37 甲醛 1. 5 mL，加双蒸水定容至1000 mL。
f, 显影液。
无水碳酸钠 30 g， 37 甲醛 1. 5mL， 10 mg /mL 硫代硫酸钠 200 μL，加双蒸水定容至 1 000 mL。
DNA 变性聚丙烯酰胺凝胶电泳的操作流程6 ％变性凝胶的制备：40 %的凝胶贮存液 11. 2 mL，尿素36.36g， 5 × TBE 15mL，加双蒸水定容至 75 mL。
预冷至 4 ℃后，加入500 μL 10 过硫酸铵和 50 μL TEMD 混合均匀，灌胶。
灌胶完毕，插入样品梳，在室温下聚合 30 ～60 min。
聚合完全后，梳齿下可见二条折光线。
电泳:安装电泳装置，在电泳槽中加入1 × TBE缓冲液，使缓冲液覆盖样品孔。
拔出样品梳，用移液器吸取适量缓冲液冲洗样品孔。
打开变压器，恒定功率 60 W 预电泳 15 ～30 min。
预电泳结束后，用移液器将 DNA 样品小心注入样品孔中( 加样量为 3 ～ 5 μL) ，电泳直至带型分开。
固定:关闭电源，卸下玻璃板，剥离玻璃板，将胶板置于固定液中固定 30 min，直到指示剂颜色褪去。
漂洗:将胶板转移到双蒸水中漂洗三遍，每次 2 ～ 3 min。
染色:转移胶板至染色液中，在摇床上摇动染色 30 ～ 40 min。
显影:将胶板在双蒸水中漂洗 5 ～ 10 s 后立即放入预冷为 4 ℃～ 10 ℃的显影液中，摇动显影直到带型完全出现。
变性梯度凝胶电泳
变性梯度凝胶电泳《变性梯度凝胶电泳》是一种有效的分离技术，它可以帮助科学家快速有效地分离不同类型的分子。
它和其他分离技术相比，有着独特的优势和不可替代的优势。
变性梯度凝胶电泳（DGGE）采用特殊的凝胶在不同变性环境中电泳，以有效地分离不同类型的DNA片段和蛋白质。
正常情况下，由于更多的低能量的片段的存在，特定的变性环境会吸引这些较低能量的片段，并且它们走的路程也会比较短，而其他高能量的片段则会走的路程会更长。
因此，将凝胶改变到一种低能量的片段可以吸引，而走得路程更长的片段，则可以有效地将这些片段分离开来。
DGGE的优点是它可以有效分离不同片段的DNA和蛋白质，并且可以更快地分离出更多的细小片段。
此外，由于DGGE有一个独特的低能量环境，它可以更好的区分不同的片段，而不会受到其他分离技术的限制。
另外，DGGE是一种半定量的分离技术，可以让研究者比较不同片段之间的相对含量。
除了上述优势，DGGE还具有一些缺点。
首先，由于梯度凝胶电泳系统搭建起来比较复杂，使用它来进行分离技术需要比较复杂的实验技术。
其次，由于梯度凝胶电泳系统比较复杂，对系统的调整和控制非常复杂，只有熟练的实验室人员才能处理好这些技术。
变性梯度凝胶电泳的应用非常广泛，它可以用来分离和分析不同类型的DNA片段和蛋白质，甚至可以用来检测细菌的抗药性。
它也可以用来研究基因的多样性，用于癌症和免疫系统的研究，以及对特定疾病的诊断。
最后，它也可以作为一种植物鉴定技术，用于比较不同植物类型间的分子差异。
总之，变性梯度凝胶电泳（DGGE）是一种有效的分离技术，它可以用于研究不同类型的DNA片段和蛋白质，还可以用于分析肿瘤细胞的分子结构，对特定疾病的诊断和植物鉴定。
它具有独特的低能量环境，可以更好的区分不同的片段，而不会受到其他分离技术的限制。
它具有快速、高效和半定量的优势，是研究DNA分子和蛋白质的有效分离技术。
变性梯度凝胶电泳
变性梯度凝胶电泳摘要：变性梯度凝胶电泳（DenaturingGradientGelE1ectrophoresiS，DGGE）是由Fisher 和Lerman发明用于检测DNA突变的技术，其主要是基于突变型和野生型棱酸序列的不同而导致其变性浓度的差异，利用变性梯度凝胶进行分离, 该手段分辨率达一个碱基。
恒定变性凝胶电泳(CDGE)、瞬时温度梯度电泳(TTGE)和温度梯度凝胶电泳(TGGE)是由DGGE经改进而成。
它们在突变分析上都有着重要的作用。
关键词：变性梯度凝胶电泳、恒定变性凝胶电泳、瞬时温度梯度电泳、温度梯度凝胶电泳1、前言：随着结构基因组计划接近尾声，人类基因神秘的面纱已逐步揭开，GenBank中已知基因的数目也与日俱增，各种遗传病的相关基因也了解得越来越多。
但是，在找到了候选基因后，还需要在相关的遗传病病人中进行突变检测，只有找到了相应的突变。
才能真正确定该基因与疾病的关系，从而服务于临床。
变性梯度凝胶电泳就是一种很有实用价值的突变分析方法。
该方法经改进，又发展出了恒定变性凝胶电泳(constant denaturant gel elec—trophoresis，CDGE)、瞬时温度梯度电泳(temporaltemperature gradient electrophoresis，TTGE)和温度梯度凝胶电泳(temperature gradient gel elec—trophoresis，TGGE)。
现在上述方法已经广泛应用于遗传病的诊断、突变分析和肿瘤相关基因的筛查等许多方面。
2、基本原理2.1变性梯度凝胶电泳由Fisher和Izrman口3于1983年创立，以后该技术和PCR技术相结合被广泛应用于各种突变分析。
它主要是利用梯度变性胶来分离DNA片段。
电泳开始时，DNA在胶中的迁移速率仅与分子太小有关，而一旦DNA泳动到某一点时，即到达该DNA变性浓度位置时，使得DNA双链开始分开，从而大大降低了迁移速率。
TGGE变性梯度凝胶电泳DGGE-Equl
变性梯度凝胶电泳（DGGE）和温度梯度凝胶电泳（TGGE）变性梯度凝胶电泳（DGGE）产品说明DGGE变性梯度凝胶电泳系统包括内置式温度控制系统、可编程控电源、梯度凝胶生成器、内置式缓冲液循环泵及搅拌桨、电泳槽、梯度生成器、制胶配件及玻璃板等。
DGGE介绍：变性梯度凝胶电泳法（denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE）分析PCR产物，如果突变发生在最先解链的DNA区域，检出率可达100％，检测片段可达1kb，最适围为100bp-500bp。
基本原理基于当双链DNA 在变性梯度凝胶中进行到与DNA变性温度一致的凝胶位置时，DNA发生部分解链，电泳迁移率下降，当解链的DNA链中有一个碱基改变时，会在不同的时间发生解链，因影响电泳速度变化的程度而被分离。
由于变性梯度凝胶电泳法是利用温度和梯度凝胶迁移率来检测，需要一套专用的电泳装置，合成的PCR引物最好在5`末端加一段40bp-50bp的GC夹，以利于检测发生于高熔点区的突变。
DGGE原理：变性梯度凝胶电泳系统(denaturing gradient gel electrophoresis, DGGE)的原理是使用一对特异性引物，PCR扩增微生物自然群体的16s rRNA基因，产生长度相同但序列有异的DNA片段的混合物。
然后用变性梯度凝胶电泳分离产物混合物。
变性梯度凝胶电泳DGGE胶是在6％聚丙烯酰胺胶中添加线性梯度的变性剂，变性剂的浓度由上到下，从低到高成线性梯度。
在一定温度下，在同一浓度的变性剂浓度下，序列不同的产物，其部分解链程度也不同，而产物解链程度又直接影响其电泳迁移率，结果不同的产物在凝胶上分离开来。
在引物的5’端加上40个碱基左右的G-C串可使变性梯度凝胶电泳DGGE对序列差异的分辨率提高到近100％。
所以变性梯度凝胶电泳法可用于微生物群落结构的研究、微生物种群动态的分析、富集培养物及分离物的分析、核糖体RNA同源性的分析。
DGGE操作步骤
变性梯度凝胶电泳（DGGE）的溶液配制、操作步骤及注意事项一、实验试剂及配置1、40%丙烯酰胺/双丙烯酰胺（37.5：1）试剂用量丙烯酰胺38.93g双丙烯酰胺 1.07gMilliQ 水加到100mL 溶液采用0.45µm滤膜过滤，储存在4℃2、0％的变性储存液凝胶梯度6％8％10％12％40%丙烯酰胺/双丙烯酰胺15mL 20mL 25mL 30mL 50×TAE缓冲液2mL 2mL 2mL 2mL MilliQ 水83mL 78mL 73mL 68mL总容积100mL 100mL 100mL 100mL3、100％的变性储存液凝胶梯度6％8％10％12％40%丙烯酰胺/双丙烯酰胺15mL 20mL 25mL 30mL 50×TAE缓冲液2mL 2mL 2mL 2mL去离子甲酰胺40mL 40mL 40mL 40mL 尿素42g 42g 42g 42g MilliQ 水加到100mL 加到100mL 加到100mL 加到100mL4、50×TAE缓冲液试剂用量终浓度Tris碱242.0g 2M冰乙酸57.1 1M 0．5M EDTA，pH8.0 100.0mL 50mM MilliQ 水加到1000.0mL将溶液混合溶解，121℃下蒸汽灭菌20-30min,储存在室温5、银染液的配制:原液：8×固定液（250 ml）：乙醇200 ml冰乙酸10mlMilliQ 水40ml（A）：1×固定液（400 ml）：8×固定液50mlMilliQ 水350ml（B）银染溶液(400ml)：AgNO3 0.8 g8×固定液50mlMilliQ 水350ml（C）：显影剂（500ml）：NaOH 7.5gMilliQ 水500 ml甲醛 1.5ml6、10％过硫酸铵（AP）：过硫酸胺0.3g超纯水 3.0ml溶解后使用0.45µm微孔滤膜过滤，4℃保存，保存时间为1周。
变性梯度凝胶电泳.
4.平行变性梯度凝胶电泳
变性梯度递增的方向与电泳方向平行。根据垂直变性梯度凝胶电泳检测的解链区域的变性浓度,制备相应变性浓度的平行变性梯度凝胶,检测各标本是否存在突变。
PCR产物加上样缓冲液后,25μl~30μl/孔,电压150V,温度60℃,时间3~6小时。
实验材料
∙DNA样品
试剂、试剂盒
∙尿素
∙去离子甲酰胺
∙丙烯酰胺
∙甲叉双丙烯酰胺
∙琼脂糖
仪器、耗材
∙PCR扩增仪
∙变性梯度凝胶电泳仪
∙凝胶成像及分析系统
∙ห้องสมุดไป่ตู้外透射仪
∙高速离心机
∙电泳仪
∙电泳槽
∙微量加样器
∙Tip头
∙Tip头盒
∙Eppendorf管
∙Eppendorf管架
一、实验原理
变性梯度凝胶电泳(DGGE是一种根据DNA片段的熔解性质而使之分离的凝胶系统。核酸的双螺旋结构在一定条件下可以解链,称之为变性。核酸50%发生变性时的温度称为熔解温度(Tm。Tm值主要取决于DNA分子中GC含量的多少。DGGE将凝胶设置在双重变性条件下:温度50~60 ℃,变性剂0~100%。当一双链DNA片段通过一变性剂浓度呈梯度增加的凝胶时,此片段迁移至某一点变性剂浓度恰好相当于此段DNA的低熔点区的Tm值,此区便开始熔解,而高熔点区仍为双链。这种局部解链的DNA分子迁移率发生改变,达到分离的效果。Tm的改变依赖于DNA序列,即使一个碱基的替代就可引起Tm值的升高和降低。因此,DGGE可以检测DNA分子中的任何一种单碱基的替代、移码突变以及少于10个碱基的缺失突变。
为了提高DGGE的突变检出率,可以人为地加入一个高熔点区——GC夹。GC夹(GC clamp就是在一侧引物的5′端加上一个30~40bp的GC结构,这样在PCR产物的一侧可产生一个高熔点区,使相应的感兴趣的序列处于低熔点区而便于分析。因此,DGGE的突变检出率可提高到接近于100%。
PCR-DGGE技术
PCR-DGGE技术一、实验原理变性梯度凝胶电泳（denatured gradient gel electrophoresis，DGGE）最早是Lerman 等人于20 世纪80 年代初期发明的，起初主要用来检测DNA 片段中的点突变。
Muyzer 等人在1993 年首次将其应用于微生物群落结构研究。
后来又发展出其衍生技术，温度梯度凝胶电泳（TGGE）。
该技术被广泛用于微生物分子生态学研究的各个领域，目前已经发展成为研究微生物群落结构的主要分子生物学方法之一。
双链DNA分子在一般的聚丙烯酰胺凝胶电泳时，其迁移行为取决于其分子大小和电荷。
不同长度的DNA片段能够被区分开，但同样长度的DNA片段在胶中的迁移行为一样，因此不能被区分。
DGGE技术在一般的聚丙烯酰胺凝胶基础上，加入了变性剂（尿素和甲酰胺）梯度，从而能够把同样长度但序列不同的DNA片段区分开来。
一个特定的DNA片段有其特有的序列组成，其序列组成决定了其解链区域和解链行为。
一个几百个碱基对的DNA片段一般有几个解链区域，每个解链区域有一段连续的碱基组成。
当变性剂浓度逐渐增加达到其最低的解链区浓度时，该区域这一段连续的碱基对发生解链。
当变性剂那浓度再升高依次达到其他解链区域浓度后，最高的解链区域也发生解链，从而双链DNA完全解链。
不同的双链DNA片段因为其序列组成不一样，所以其解链区域和解链区域的解链浓度也是不一样的。
当进行DGGE电泳时，一开始变性剂浓度比较小，不能使双链DNA片段最低的解链区域解链，此时DNA片段的迁移行为和在一般的聚丙烯酰胺凝胶中一样。
然而一旦DNA片段迁移到一特定位置，其变性剂浓度刚好能使双链DNA片段最低的解链区域解链时，双链DNA片段最低的解链区域立即发生解链。
部分解链的DNA片段在胶中的迁移速率会急剧下降。
因此同样长度但序列不同的DNA片段会在胶中不同位置处达到各自最低解链区域的解链变性剂浓度，因此它们会在胶中不同的位置分开。
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选择适合的目标片段， 设计合适的引物，注意 有GC夹子情况下引物 二聚体的行程。
环境样品目标片段的扩 增最好采用Touch down PCR。
由于各类微生物（如细菌和古细菌）的16sRNA基因序 列中可变区的碱基顺序有很大的差异，其中不同土壤微生 物的16sRNA基因的V3区扩增的DNA片断在DGGE中的应用最为 广泛，根据电泳条带的多寡和条带的位置可以初步辨别出 样品中微生物的种类多少，粗略分析土壤样品中微生物的 多样性。
环境样品基因组DNA的提取
摆放的位置。 制胶是实验的关键，在往玻璃板中灌胶时要匀速地转动
滑轮，将凝胶液匀速地灌入玻璃板。 灌胶后立刻清洗注射器，以防丙烯酰胺凝固，堵塞管子。
DGGE制胶主体部件：
上样的胶孔要用去离子水冲洗干净并吸干。
PAGE胶装入电泳支架时注意用去离子水润滑橡胶垫。 装入后在胶孔中加入缓冲液。
目标片段的PCR扩增
DGGE 分析
图像的采集和条带的回收
电泳前准备工作 电泳分析 剥胶、染色
DGGE条带测序
DGGE图谱的分析
总DNA的提取是DGGE研究微生物群落的基础。适合 的DNA提取方法对环境样品微生物群落结构分析非常 重要。
适合DNA提取方法的考量：①DNA的得率。②能否 进行PCR扩增以及扩增的重复性。③制备DNA花费时 间的长短。
已经发展成为研究微生物群落结构的主要分子生物 学方法之一。
变性梯度凝胶电泳（DGGE）: 一种分离相似大小DNA片段 的电泳方法。即双链DNA在变性剂(如尿素或甲酰胺)浓度或 温度梯度增高的凝胶中电泳，随变性剂浓度升高，由于Tm 值不同，DNA的某些区域解链，降低其电泳泳动性，导致 迁移率下降，从而达到分离不同片段的目的。
－－确认克隆与母条带可以跑到同一个位置后，再送 去测序
－－每个条带至少测3个克隆
DGGE图谱的聚类分析、相似性分析
Br+CSM
CSM
Br+sCSM
用Quantity One（Bio-Rad，USA）软件对DGGE图谱 进行数字化处理。按照如下公式计算多样性指数 （Shannon-Wiener index）
其中，s代表每泳道中的条带数量；Pi为泳道中第i条带灰
度（height of the peak）占该泳道总灰度的比例。 菌群均匀度（evenness，E）：E=H′/H′max，
H′max=ln S
Quantity one的应用 问题和讨论
上样时上样器要深入胶孔底部。 尽量在同一个胶上比较所有样品，每一个胶上要有
marker lane。 将胶放入电泳槽中时注意正负极。
建议低电压电泳一段时间，在样品完全进入胶中之 后再升电压。
停止电泳后注意把电泳仪调 零之后在关闭电源
剥胶需要细致，用好去离子 水和保鲜膜。
染色前做好胶样品顺序的标 记。
注意PCR的环境，V3区 产物扩增极易污染。
细节决定成败！
从这一步开始，带上手套。 配置试剂时一定要用去离子水，可以配置不同梯度的变
性溶液备用，注意变形溶液中大颗粒的过滤及脱气。 制胶洗膜时用的各个容器要用去离子水洗涤干净，以防
止氯离子污染。 灌胶前准备好所有来自要的东西，试剂、枪头，甚至物品
变性梯度凝胶电泳(denatured gradient gel electrophoresis，DGGE)最初是Lerman 等人于20 世 纪80 年代初期发明的，起初主要用来检测DNA 片 段中的点突变。Muyzer 等人在1993 年首次将其应 用于微生物群落结构研究 。后来又发展出其衍生技
术，温度梯度凝胶电泳（temperature gradient gel electrophoresis，TGGE）。此后十年间，该技术被 广泛用于微生物分子生态学研究的各个领域，目前
银染、EB染色和 SYBRGreen染色。
——垂直电泳
获得高质量的DGGE图谱。 DGGE条带的回收 －－注意紫外条件下操作的安全。 －－尽量减少DNA在紫外下的照射时间。 －－不同长度目标片段从切胶条带中的回收。 测序注意要点 －－回收条带的DNA在PCR扩增后，一定要克隆