变性梯度凝胶电泳

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变性梯度凝胶电泳

变性梯度凝胶电泳（DGGE）是一种根据 DNA 片段的熔解性质而使之分离的凝胶系统。核酸的双螺旋结构在一定条件下可以解链，称之为变性。核酸 50% 发生变性时的温度称为熔解温度（Tm）。Tm值主要取决于 DNA 分子中 GC 含量的多少。DGGE将凝胶设置在双重变性条件下：温度 50~60 ℃，变性剂0~100%。当一双链DNA 片段通过一变性剂浓度呈梯度增加的凝胶时，此片段迁移至某一点变性剂浓度恰好相当于此段 DNA 的低熔点区的 Tm 值，此区便开始熔解，而高熔点区仍为双链。这种局部解链的 DNA 分子迁移率发生改变，达到分离的效果。Tm的改变依赖于 DNA 序列，即使一个碱基的替代就可引起 Tm 值的升高和降低。因此，DGGE可以检测 DNA 分子中的任何一种单碱基的替代、移码突变以及少于 10 个碱基的缺失突变。

详细

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}实验方法

• 变性梯度凝胶电泳(DGGE)

实验材料

• DNA样品

试剂、试剂盒

• 尿素
• 去离子甲酰胺
• 丙烯酰胺
• 甲叉双丙烯酰胺
• 琼脂糖  

仪器、耗材

• PCR扩增仪
• 变性梯度凝胶电泳仪
• 凝胶成像及分析系统
• 紫外透射仪
• 高速离心机
• 电泳仪
• 电泳槽
• 微量加样器
• Tip头
• Tip头盒
• Eppendorf管
• Eppendorf管架

一、实验原理

变性梯度凝胶电泳（DGGE）是一种根据 DNA 片段的熔解性质而使之分离的凝胶系统。核酸的双螺旋结构在一定条件下可以解链，称之为变性。核酸 50% 发生变性时的温度称为熔解温度（Tm）。Tm值主要取决于 DNA 分子中 GC 含量的多少。DGGE将凝胶设置在双重变性条件下：温度 50~60 ℃，变性剂0~100%。当一双链DNA 片段通过一变性剂浓度呈梯度增加的凝胶时，此片段迁移至某一点变性剂浓度恰好相当于此段 DNA 的低熔点区的 Tm 值，此区便开始熔解，而高熔点区仍为双链。这种局部解链的 DNA 分子迁移率发生改变，达到分离的效果。Tm的改变依赖于 DNA 序列，即使一个碱基的替代就可引起 Tm 值的升高和降低。因此，DGGE可以检测 DNA 分子中的任何一种单碱基的替代、移码突变以及少于 10 个碱基的缺失突变。

为了提高 DGGE 的突变检出率，可以人为地加入一个高熔点区 ——GC 夹。GC夹（GC clamp）就是在一侧引物的 5′ 端加上一个 30~40bp 的GC结构，这样在 PCR 产物的一侧可产生一个高熔点区，使相应的感兴趣的序列处于低熔点区而便于分析。因此，DGGE的突变检出率可提高到接近于100%。

作为一种突变检测技术，DGGE具有如下的优点：（1）突变检出率高。DGGE的突变检出率为 99% 以上。（2）检测片段长度可达 1kb，尤其适用于100~500bp 的片段。（3）非同位素性。DGGE不需同位素掺入，可避免同位素污染及对人体造成的伤害。（4）操作简便、快速。DGGE一般在 24 小时内即可获得结果。（5）重复性好。但是，该方法需要特殊的仪器，而且合成带 GC 夹的引物也比较昂贵。

二、实验用品

1．PCR扩增仪；变性梯度凝胶电泳仪；凝胶成像及分析系统；紫外透射仪；高速离心机；电泳仪；电泳槽。

2．尿素、去离子甲酰胺、丙烯酰胺、甲叉双丙烯酰胺、琼脂糖

3．微量加样器（200μl，20μl）；Tip头（200μl，20μl）。Tip头盒（200μl，20μl）；Eppendorf管（0.5ml，0.2ml），Eppendorf管架。

4．PCR扩增相关试剂

三、实验步骤

1．PCR反应（同前）

其中，上游引物加40bp [GC]
Clamp。

2．PCR产物经琼脂糖凝胶电泳确认。

3．垂直变性梯度凝胶电泳

变性梯度递增的方向与电泳方向垂直。所使用的胶为 6% 聚丙烯酰胺凝胶，变性浓度为 0～100%。其中，含7 M 尿素和 40% 去离子甲酰胺的胶为 100% 变性，不含尿素和去离子甲酰胺的胶为 0% 变性。垂直变性梯度凝胶电泳主要是检测引物的最适解链条件（即变性浓度）。

PCR产物加上样缓冲液后上样，300～400μl/孔，电压 150V，温度60℃，时间2～4 小时。

4．平行变性梯度凝胶电泳

变性梯度递增的方向与电泳方向平行。根据垂直变性梯度凝胶电泳检测的解链区域的变性浓度，制备相应变性浓度的平行变性梯度凝胶，检测各标本是否存在突变。

PCR产物加上样缓冲液后，25μl～30μl/孔，电压 150V，温度60℃，时间3～6 小时。

5．染色 5 分钟，凝胶成像仪分析结果。

四、注意事项

1、该实验中提取 DNA，以及DGGE 操作中接触到得很多药品都有毒，还有致癌、变性等毒害，一定要严格操作，做好防护保护自己。

2、严格按操作步骤。