今天我們來聊一聊最普通最常見最基礎的實驗——電泳。
說起跑電泳，肯定有小白們嗤之以鼻：哎呀！這個跑電泳還不簡單啊，做塊膠，上個樣，插上電源跑就是了。講道理，你要是也這麼想是會被打的你造嗎？
作為讀書少的的小新，今天將會向大家展示實驗室這些年跑電泳所遇到的一些問題，並為大家分析不同電泳圖的所代表的結果以及在如何解決這些問題，希望對大家做出漂亮的電泳圖有所幫助。
一、做一塊優質的瓊脂糖凝膠
正所謂「工欲善其事，必先利其器」，能否做一塊好的瓊脂糖凝膠，直接影響到後面的電泳和結果的分析。小新一開始跑電泳的時候，會出現各種各樣奇怪的圖，作為實力的典範，先給大家展示一下：
圖一
圖二
從圖一上看，DNA電泳時，DNA條帶好像遇到阻礙而發生了扭曲；圖二中DNA亮帶雖沒有發生扭曲，但是卻出現了雜斑亮帶。這是因為在制膠時帶入了其它雜質，形成了障礙物，使得DNA條帶電泳時受到阻礙無法繼續電泳，從而形成扭曲帶（如圖一）；或者是制膠時溶膠不完全以致瓊脂糖顆粒殘留，形成一些濃度較高的凝膠區域，在DNA電泳經過這些區域時，部分DNA被阻礙在這裡而形成不規則亮帶（如圖二）。
所以小新建議在制膠時注意以下幾點：
1. 在制膠時必須將制膠模具、梳子以及燒杯等物品洗淨，以免幹膠及其他雜質帶入；
2. 在溶膠時應觀察溶液中是否有未溶解的瓊脂糖顆粒，確保溶膠完全；
3. 在溶液倒入制膠模具前必須充分混勻，以免制出來的膠出現不均勻的現象。
二、選擇合適濃度的瓊脂糖凝膠
除了以上這種低級問題，還有一個容易忽略的問題，那就是凝膠的濃度。比如：
1 2 3 4 5
圖三
1 2 3 4 5
圖四
當師兄告訴我，以上這兩幅圖是用相同的DNA Ladder、上樣量、電泳電壓並且跑了一樣長的時間時，小新的內心是崩潰的！！！為啥差別非常明顯？哪裡不一樣呢？就是由於採用了不同濃度的凝膠電泳而導致的。那怎麼選擇合適濃度的瓊脂糖凝膠呢？簡而言之，長片段的DNA選用低濃度的凝膠電泳，短片段的DNA則選用高濃度的凝膠電泳--具體參考方案參考下表：
表一：分離不同大小的DNA片段所用的最適凝膠濃度
三、選擇合適的核酸上樣量電泳
除此以外DNA上樣量的多少也會影響電泳效果。
圖五
圖六
圖五是同一基因組DNA，圖六是同一質粒DNA，但是因為不同的上樣量，導致了不一樣的電泳效果。經驗告訴小新：要想電泳跑出可見條帶的話，至少需要上樣50 ng，但是0.5 cm寬的梳子最好不超過加0.5μg的DNA量，因為上樣量過多會造成加樣孔超載，從而導致拖尾或彌散，對於較長的DNA此現象更為明顯。當然啦，加樣量的多少還應依據加樣孔的大小及DNA片段的長度而定，當加樣孔大時，樣品上樣量應相應加大。
四、選擇合適的電壓電泳
圖七
圖八
圖七和圖八是同一樣本跑出的圖，但是出來的效果差別非常大，主要是因為電泳時的電壓不同。圖七由於電泳的電壓過大，導致電泳條帶都扭曲變形了(當實驗使用GoldView Ⅱ型核酸染色劑時差別更明顯）。通常情況下電壓越低，走出的電泳條帶越平整。低電壓電泳時，電泳緩衝液也不容易發燙，也能確保在電泳的過程中凝膠不會變形。當然電壓太低，等待電泳結果的時間就會延長，綜合考慮，一般控制電泳電壓≤5V/cm，即可保證電泳條帶的清晰度。
五、選擇合適的電泳距離（控制電泳時間）
圖九
圖十
最後的這兩幅圖是同一塊凝膠在電泳的不同時間段拍攝的電泳圖。大家有沒有覺得圖九的電泳條帶還行呢，有主帶，雖然有彌散、拖尾條帶，但是主帶還是很亮的。如果只是看有沒有核酸的話，差不多就矇混過去了，但是如果你是想看DNA狀態或者是分離不同長度片段的DNA，那麼必須多跑一會兒，這樣就有了圖十。圖十可以看出有基因組DNA、質粒DNA以及RNA。
為什麼差別那麼大？這是因為圖九電泳的時間短，不同長度片段的DNA條帶還未分離，都聚集在一起，所以只能看見DNA含量最高的主帶；而圖十的電泳時間比較長，不同長度片段的DNA條帶已經分離，可以清晰看到不同長度片段的DNA條帶，甚至兩最下方的兩條RNA條帶都被分離開了。
當然啦對於一些片段的DNA，電泳20-30min家常便飯，有的甚至需要更長的時間，如果想稍微快一點，可以選用濃度比較稀的凝膠或稍微調高一點電壓進行電泳，但是要有一定的範圍（所需凝膠濃度見表一）。
本期討論的內容比較多，但好在淺顯易知，也只是拋磚引玉，如果大家有什麼不同的看法建議，或者想討論的話題，歡迎給我來信。我們下期再會！
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