Điện di DNA trên gel agarose là một kỹ thuật được sử dụng để phân tách và phát hiện các đoạn DNA (hoặc các đại phân tử khác, chẳng hạn như RNA và protein) dựa trên kích thước và điện tích của chúng. Kỹ thuật này được sử dụng trong quy trình kết hợp với kỹ thuật PCR (polymerase chain reaction), ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Các ứng dụng điển hình có thể kể đến là định danh cá thể trong pháp y, tạo dòng gien, phát hiện vi sinh vật gây bệnh trong thực phẩm, chẩn đoán ung thư, phát hiện bệnh truyền nhiễm trên người, v.v…
Qua bài viết này, các bạn sinh viên sẽ nắm được những điểm quan trọng thường gặp trong kỹ thuật điện di DNA trên gel agarose.
Những lưu ý thường gặp trong điện di DNA trên gel agarose
Khả năng phân tách: Điện di DNA trên gel agarose phù hợp để phân tách các đoạn DNA dài từ 1kb trở xuống. Với những đoạn DNA ngắn hơn 0.1kb, nên sử dụng gel polyacrylamide.
Lựa chọn dung dịch đệm: Dung dịch đệm TAE (Tris-Acetic-EDTA) phù hợp phân tách các đoạn lớn hơn 4kb. Đối với những đoạn dài 0.1 – 3kb, nên sử dụng dung dịch đệm TBE (Tris-Borate-EDTA). Dung dịch TBE có khả năng đệm cao hơn và độ dẫn điện cũng thấp hơn dung dịch TAE. Vì vậy, nên sử dụng điện thế cao khi điện di với dung dịch TBE. Ngoài ra, dung dịch TBE tạo ra ít nhiệt lượng hơn so với TAE ở cùng điện thế và không gây lệch pH đáng kể trong quá trình điện di.
Nhiệt độ: Điện di DNA trên gel agarose ở điện thế cao sẽ sinh ra nhiệt. Dung dịch đệm có độ dẫn điện cao như TAE sẽ tạo ra nhiều nhiệt hơn so với dung dịch có độ dẫn điện thấp. Khi điện di với điện thế cao hơn 175 volt nên cẩn thận vì nhiệt lượng hình thành có thể gây ra hiện tượng đường chạy hình chữ S, không thể lấy được kết quả. Ngoài ra, chạy điện di với điện thế cao trong thời gian dài có thể gây chảy miếng gel. Khi chạy điện di DNA trên agarose ở điện thế cao, tránh dùng các loại agarose có điểm nóng chảy thấp.
Hiệu quả phân tách: Nồng độ gel, dung dịch đệm, điện thế, nhiệt độ, cấu hình nucleic acid và sự hiện diện của ethidium bromide đều ảnh hưởng đến kết quả phân tách. Đối với trường hợp phân tách DNA mạch đôi, ethidium bromide thường được cho vào dung dịch đệm ở nồng độ 0.5 ug/ml. Lưu ý rằng ethidium bromide sẽ làm chậm tốc độ di chuyển DNA khoảng 15%.
Một cách khác, sau khi điện di kết thúc, có thể nhuộm miếng gel với dung dịch ethidium bromide 0.5ug/ml (trong nước) trong vòng 15 – 60 phút và quan sát dưới đèn UV. Lưu ý: nên giới hạn thời gian nhuộm để hạn chế các đoạn DNA nhỏ khuếch tán ra khỏi gel.
Có thể giảm tín hiệu huỳnh quang nền do ethidium bromide tự do gây ra bằng cách giải nhuộm (ngâm gel trong dung dịch MgCl2 trong 5 phút hoặc trong nước khử ion trong 30 phút)
Chụp ảnh gel: Khi chụp ảnh gel, những miếng gel mỏng (2-3mm) với nồng độ agarose thấp sẽ cho kết quả đẹp hơn những miếng gel dày hoặc có nồng độ agarose cao.
Bảo vệ sức khỏe khi điện di DNA trên gel agarose
Ethidium bromide là chất gây ung thư. Luôn luôn đeo găng tay khi thao tác quá trình điện di DNA trên gel agarose có sử dụng ethidium bromide. Đeo kính chắn UV và tìm cách bảo vệ da khi dùng đèn soi UV.
Mời các bạn cùng theo dõi những bước cơ bản trong quá trình điện di DNA trên gel agarose qua video sau (có phụ đề Việt ngữ)
[youtube-subtitles width=”640″ height=”360″ id=”vq759wKCCUQ” sub=”www.sinhhocphantu.net/wp-content/uploads/subtitles/Agarose Gel Electrophoresis – YouTube.srt”]
50,869 total views, 10 views today
