1、什么是電泳？

電泳是一種利用電流根據DNA、RNA或蛋白質的物理特性（如大小和電荷）來分離它們的技術。

2、什么是瓊脂糖凝膠電泳？

瓊脂糖凝膠電泳是一種電泳形式，用于根據核酸（DNA或RNA）片段的大小進行分離。當施加電流時，帶負電的DNA/RNA通過瓊脂糖凝膠的孔隙向凝膠帶正電的一端遷移，較小的片段遷移較快。由此產生的條帶可以用紫外線（UV）光來觀察。

然而，RNA往往會形成二級結構，而且有時同一個片段會有多個不同的種類，這會影響其遷移的方式。因此，觀察到的條帶并不總是代表它們的真實尺寸，圖像也很模糊。

在這種情況下，瓊脂糖天然凝膠（條件不會破壞分析物的自然結構）往往不用于分析RNA的大小，盡管它們可以提供數量和完整性的估計。替代方法包括RNA印跡法和變性瓊脂糖凝膠電泳，它們使用的條件能夠破壞二級結構。

瓊脂糖凝膠也可用于根據蛋白質的大小和電荷來分離蛋白質（與DNA/RNA不同，蛋白質電荷根據所含氨基酸的不同而不同）。然而，由于瓊脂糖凝膠的孔徑較大，蛋白質通常在聚丙烯酰胺凝膠上分離，而聚丙烯酰胺凝膠的孔徑較小，為小的蛋白質分子提供更大的分辨率。

因此，在本文的剩余部分，我們將重點討論DNA瓊脂糖凝膠電泳。

3、凝膠電泳是如何工作的？

瓊脂糖是瓊脂的一種成分，它形成了一個由螺旋狀的瓊脂糖分子組成的三維凝膠基質，這些螺旋狀的瓊脂糖分子在超線圈束中被氫鍵固定，有通道和孔隙，分子能夠通過。當加熱時，這些氫鍵斷裂，使瓊脂糖變成液體，并允許它在復位前被倒入模具。

瓊脂糖在凝膠中的百分比影響了孔的大小，從而影響了可能通過的分子的大小以及通過的速度。瓊脂糖的百分比越高，孔徑越小，因此能夠通過的分子越小，遷移速度越慢。

在分子生物學實驗室中，0.7~1%的瓊脂糖凝膠通常用于日常的DNA分離，對0.2~10kb范圍內的片段提供良好、清晰的區分。較大的片段可以用較低百分比的凝膠來解決，但它們會變得非常脆弱且難以處理，而較高百分比的凝膠會對小片段提供更好的分辨率，但很脆且可能凝固不均勻。

由于DNA在肉眼中是不可見的，在凝固過程中，一種夾層染料如溴化乙錠（EtBr）被納入凝膠中。這與DNA結合，并在紫外線下發出熒光，從而使DNA片段可以被觀察到。存在的DNA越多，條帶就越亮。

與加載染料混合的樣本被放置在凝膠的一端，凝膠被浸泡在運行緩沖液中。然后電流通過凝膠槽兩端的電極穿過凝膠。

當樣品運行得足夠遠以獲得足夠的分離時，將凝膠從槽中取出并放在一個紫外光箱上。然后，夾層染料可以使樣品條帶可視化，并通過與已知條帶大小的DNA marker進行比較來確定其大小。遷移距離和片段大小之間的關系是非線性的，增加了包括尺寸標記作為指導的重要性。