Trong kỹ thuật điện di DNA trên gel agarose, việc lựa chọn chất nhuộm DNA cho bước hiện băng trên bàn soi UV rất quan trọng. Việc lựa chọn chất nhuộm này phụ thuộc vào một vài yếu tố như kinh phí vận hành và khả năng xử lý rác thải của phòng thí nghiệm, đặc điểm kỹ thuật của bàn soi hay máy chụp ảnh gel và ứng dụng thực hiện trên DNA sau khi điện di.
Bài viết này sẽ cung cấp một số thông tin cơ bản về các loại chất nhuộm dùng trong điện di DNA trên gel agarose phổ biến tại thị trường Việt Nam.
Trước tiên, các loại chất nhuộm DNA dùng trong điện di là các chất phát huỳnh quang. Các chất này cần nhận được một bước sóng kích thích (excitation) từ một nguồn sáng và sau đó chúng sẽ phát ra một bước sóng phát xạ (emission). Các thiết bị đọc gel như bàn soi UV hay máy chụp ảnh gel thường bao gồm thành phần cơ bản nhất là nguồn sáng là đèn UV hoặc đèn LED (tùy loại chất nhuộm sử dụng). Sau khi nhận được kích thích, các chất phát huỳnh quang sẽ phát xạ dưới dạng 1 bước sóng nhìn thấy được. Người dùng có thể quan sát các bước sóng phát xạ này bằng mắt thường hoặc ghi nhận lại thành tập tin hình ảnh bằng thiết bị chuyên dụng như máy chụp ảnh gel.
Nội dung
Ethidium bromide (EtBr), rẻ nhưng độc!
Ethidium bromide là chất nhuộm được sử dụng nhiều nhất trong kỹ thuật điện di DNA trên gel agarose. Chất nhuộm này rất rẻ, có thể phát hiện được 1 ng DNA trên 1 băng và có thể được sử dụng trước hoặc sau quá trình điện di. EtBr được kích thích bởi đèn UV và phát ra ánh sáng huỳnh quang mà cam đỏ, quan sát được bằng mắt thường.
Do bước sóng UV thường gây tổn thương DNA nên chất nhuộm EtBr không phù hợp sử dụng khi cần phải thu hồi DNA từ gel để làm tạo dòng sau đó. Ngoài ra, EtBr là một chất gây ung thư cực mạnh vì nó có thể chèn vào DNA bộ gien chúng ta dễ dàng khi vô tình tiếp xúc qua da. Phòng thí nghiệm có sử dụng EtBr cần phải tuân thủ quy trình tiêu hủy rác nguy hại đối với các miếng gel có dính EtBr.
Nhóm chất nhuộm SYBR® trong điện di DNA trên gel agarose
Nhóm chất nhuộm DNA SYBR® được xem là sản phẩm thay thế EtBr nhưng an toàn và nhạy hơn. Chính vì vậy, chúng đắt hơn đáng kể so với EtBr. Có 2 loại thuốc nhuộm khác nhau có thể dùng trong điện di DNA trên gel agarose: SYBR®Gold và SYBR®Safe.
SYBR®Gold là thuốc nhuộm nhạy nhất và có thể phát hiện được 25 pg DNA. SYBR®Gold có thể được kích thích bởi cả ánh sáng UV hoặc ánh sáng xanh dương. Ánh sáng xanh dương không gây đứt DNA nên rất phù hợp cho các ứng dụng tạo dòng sau khi điện di. SYBR®Gold được coi là chất gây ung thư tiềm năng nên phòng thí nghiệm vẫn phải tuân thủ các quy trình xử lý chất thải độc hại giống như EtBr.
SYBR®Safe thì có độ nhạy tương tự như EtBr, nhưng là chất nhuộm không gây hại cho môi trường. Tuy nhiên, SYBR®Safe chỉ phù hợp với nguồn sáng kích thích màu xanh dương nên sẽ không sử dụng được trên bàn soi UV. Để sử dụng SYBR®Safe, người dùng cần phải trang bị thêm một bộ kính lọc bước sóng hoặc chuyển sang sử dụng trên bàn soi bằng đèn LED xanh dương.
Bộ đôi chất nhuộm GelRed™ và GelGreen™
So với EtBr và SYBR®Safe, bộ đôi chất nhuộm GelRed™ và GelGreen™ có độ nhạy cao hơn nhiều lần, an toàn với sức khỏe người dùng và bền với môi trường như nhiệt độ cao hay phơi sáng liên tục.
GelRed™ sử dụng bước sóng UV làm bước sóng kích thích giống như EtBr nên sẽ không phù hợp cho các ứng dụng tạo dòng, biểu hiện gien từ sản phẩm PCR sau điện di. Khi bổ sung GelRed trực tiếp vào gel agarose trong quá trình đổ gel, khả năng phát hiện có thể lên đến 0.6 ng DNA/băng.
GelGreen™ thì có các tính chất giống như SYBR®Safe nhưng có độ nhạy cao gấp nhiều lần. Độ nhạy của GelGreen™ có thể đạt đến 2.5 ng DNA khi bổ sung trực tiếp vào quá tình đổ gel.
Mời các bạn cùng theo dõi những bước chuẩn bị gel agarose qua video sau (có phụ đề Việt ngữ)
[youtube-subtitles width=”640″ height=”360″ id=”KKmiKKMDDhY” sub=”www.sinhhocphantu.net/wp-content/uploads/subtitles/Casting an Agarose Gel – YouTube.srt”]
22,837 total views, 7 views today
