核酸提取与纯化 / 2026-08-25
琼脂糖凝胶电泳
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琼脂糖凝胶电泳
基本原理
琼脂糖是从红藻中提取的线性多糖，加热溶解后冷却可形成具有网状孔隙的凝胶。DNA和RNA分子在中性pH条件下均带有负电荷，点入凝胶加样孔后，在电场中向正极迁移。凝胶的分子筛效应使较小的核酸片段迁移较快，较大的片段迁移较慢，从而实现按分子量分离。对于DNA，其双螺旋结构较为刚直，迁移速率主要取决于片段长度；而对于RNA，由于单链分子易形成复杂的二级结构，常规非变性条件下迁移行为可能偏离真实分子量，因此RNA电泳通常采用变性琼脂糖凝胶（如含甲醛或甲酰胺），使RNA保持线性状态，以确保分离结果准确反映片段大小。此外，凝胶浓度、电压、缓冲液体系及核酸构象（线性、超螺旋或开环）均会影响迁移速率，实验中需根据目标片段范围优化相应条件。
优点
操作简便、快速：仅需电泳槽、电源和凝胶模具，制胶、加样、电泳和显色的全过程通常在1小时内即可完成，适合日常高通量样品筛查。
可视化直观：染色后条带清晰可辨，可直接判断核酸是否存在、是否降解，并可半定量估计浓度（通过与Marker亮度对比）。对于RNA，完整的真核生物总RNA可清晰呈现28S和18S rRNA两条主带，其亮度比（约2:1）是评估RNA质量的重要指标。
分离范围广：通过调整琼脂糖浓度（通常为0.8%～2.0%），可有效分离从约100 bp至20 kb的DNA片段；对于RNA，变性凝胶同样可在该范围内实现良好分离，适合分析mRNA、rRNA及小RNA（需配合高浓度凝胶）。
可回收目标片段：电泳后可将目标条带切下，通过商业试剂盒回收DNA或RNA，用于后续克隆、测序或探针标记等实验。
应用场景
DNA相关：PCR产物验证、限制性酶切分析、基因组DNA完整性评价、DNA片段回收、质粒构象鉴定（区分超螺旋/开环/线性）、测序文库质控、基因分型与遗传标记检测（如RFLP、SSR）。
RNA相关：总RNA完整性评估（观察28S/18S rRNA条带）、体外转录RNA的质量检测、Northern blot前的RNA分离、RNA干扰实验中siRNA或miRNA的分离与回收、以及mRNA疫苗或治疗性RNA制品的质量控制。