Gel electrophoresis #
젤 전기영동(gel electrophoresis)은 DNA, RNA, Protein 등과 같은 큰 분자들을 전기적인 힘을 이용하여 크기 및 전하량에 따라 분리하는 방법이다.
핵산은 인산기가 있어 음전하를 띠고 있으므로, 전류를 통해 전기장이 형성되면 양극을 향해 이동한다.
전기영동 시 사용하는 젤은 주로 Agarose gel 혹은 Polyacrylamide gel이다. - Agarose gel은 해상도가 낮지만, DNA 단편을 200bp에서부터 50kb까지 분리할 수 있으며 사용이 간편하다. 다루기가 쉽기 때문에 보편적으로 사용된다. Agarose는 해초로부터 추출되는 물질로 선형 중합체의 형태를 하고 있으며 적당량을 Buffer(TAE)에 녹인 후 틀에 부어 굳혀 사용한다. gel이 굳으며 Agarose는 matrix 형태가 되며, 밀도는 Agarose의 농도(%)에 따라 달라진다. 여기에 전하를 통해 전기장이 생기면, 음전하를 띠는 DNA는 양극으로 이동한다. 이 때에 DNA가 이동하는 정도는 여러 가지 요인의 영향을 받는다.
- DNA 분자의 크기가 클수록 느리게 이동한다.
- Agrose의 농도가 높을수록 느리게 이동한다.
- DNA의 형태에 따라 이동속도가 다르다. 일반적으로 Supercoiled DNA가 가장 빨리, 그 다음 Linear DNA, Open circular DNA의 순으로 빠르게 이동한다.
- 부하되는 전압이 높을수록 이동속도가 빠르다.
Materials #
- electrophoresis-grade agarose
- TAE electrophoresis buffer: 40 mM Tris-acetate, 2 mM Ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt dihydrate
- Ethidium bromide solution (10 mg/mL H2O) (DANGER: EtBr은 발암물질이며, 사용 시 장갑을 꼭 착용해야 한다.)
- 10X gel loading buffer: 0.25% bromophenol blue, 0.25% xylene cyanol FF, 40% (w/v) sucrose
- DNA molecular weight marker: 1kb DNA ladder
Methods #
- 2% agarose를 TAE buffer에 넣고 전자레인지에 돌려 녹인다.(agarose의 비율은 DNA의 크기 등 별로 차이를 둔다.)
- EtBr(TAE buffer 1mL 당 0.05uL)을 넣고 섞는다.
- agarose solution의 온도가 약 55도일 때 gel casting platform에 붓는다.
- gel이 굳으면 gel comb를 제거하고 전기영동 기계에 넣는다.
- DNA sample에 넣고 gel에 loading한다. 이때, DNA molecular weight marker 또10X gel loading buffer을한 loading 한다.
- 100V의 전압을 걸어준다.
- bromophenol blue가 gel의 밑부분에 도달하면 전기영동을 종료한다.
- UV를 이용하여 DNA 밴드를 확인한 후 사진을 촬영한다.
Reference #
https://www.britannica.com/science/gel-electrophoresis https://en.wikipedia.org/wiki/Gel_electrophoresis
