經(jīng)常做分子實驗的同學都知道，核酸染料可以和核酸分子（DNA、RNA，本文以DNA為例）相結(jié)合，在激發(fā)光的照射下發(fā)出熒光。核酸電泳就是利用這個原理通過核酸染料來指示DNA片段的大小和大致的濃度。

不同的核酸染料的分子結(jié)構(gòu)不同，與DNA結(jié)合的方式也不同，如果在電泳前結(jié)合的話會對電泳產(chǎn)生不同程度的影響。這一期，小編就為大家厘清不同染料之間的區(qū)別。

下圖是東盛生物的Marker1用兩種不同的染料染色后（膠染法，即制膠時加入染料，預染法的一種）的電泳圖

從上圖可以看出染料的用量和染料的種類都會影響DNA條帶的形狀和分離情況。

關(guān)于核酸染料對電泳的影響已經(jīng)引起了很多科研人員的重視，如2018年的一篇文章《核酸染料GeneGreen可影響DNA瓊脂糖凝膠電泳條帶的質(zhì)量》闡述了一種新型核酸染料對DNA電泳的影響遠大于傳統(tǒng)核酸染料溴化乙錠（EB）。


該文主要驗證了膠染法和后染法（電泳后置于染液中染色）對DNA條帶的不同影響，主要實驗內(nèi)容如下：


結(jié)果：在含１×ＧｅｎｅＧｒｅｅｎ的瓊脂糖凝膠中，３種ＤＮＡ Ｍａｒｋｅｒ的較大條帶均不單一，呈“拖尾”現(xiàn)象；而最小的Ｍａｒｋｅｒ條帶單一，無扭曲和拖尾”（圖１Ａ）。在含１×溴化乙錠的瓊脂糖凝膠中，３種ＤＮＡ Ｍａｒｋｅｒ的條帶均呈現(xiàn)單一的條帶（圖１Ｂ）。


結(jié)果：在含２×ＧｅｎｅＧｒｅｅｎ的瓊脂糖凝膠中，３種ＤＮＡ Ｍａｒｋｅｒ較大相對分子質(zhì)量的條帶均不單一，而較小相對分子質(zhì)量的條帶無扭曲和“拖尾”，但總體質(zhì)量較１×核酸染料的凝膠好；而在２×溴化乙錠的瓊脂糖凝膠中，３種ＤＮＡ  Ｍａｒｋｅｒ的條帶均呈現(xiàn)單一的條帶，與１×溴化乙錠的瓊脂糖凝膠中的條帶質(zhì)量無明顯差異（圖２）。


結(jié)果：采用核酸電泳后瓊脂糖凝膠染色的方式，１×ＧｅｎｅＧｒｅｅｎ（圖３Ａ）和１×溴化乙錠（圖３Ｂ）兩種核酸染料的瓊脂糖凝膠中均可以見條帶單一、無扭曲的ＤＮＡ條帶。（圖中后染法的染色效果不太好，但其實后染法也可以把條帶染得很清晰。）

除了GeneGreen外，其他新型核酸染料如GelRed、GelGreen、以及SYBR系列等染料均會影響DNA的遷移。

原因在于核酸染料通過靜電作用結(jié)合DNA后改變了DNA的空間結(jié)構(gòu)，DNA攜帶的負電荷減少，分子量增大，使DNA分子在瓊脂糖凝膠中的相互作用力發(fā)生了改變。其運動特點就與未結(jié)合染料的DNA分子不同了。

EB結(jié)合DNA的方式是直接嵌入堿基對之間，對DNA的空間結(jié)構(gòu)影響不大，因此對DNA的遷移影響也不大。

出于安全考慮，新型核酸染料的分子結(jié)構(gòu)都大于EB，以使其不能穿透細胞膜進入人體細胞。

這些新型染料與較短ＤＮＡ分子結(jié)合后，電泳過程中不會出現(xiàn)ＤＮＡ條帶扭曲或“拖尾”現(xiàn)象；而在與較長ＤＮＡ分子結(jié)合后，能夠影響ＤＮＡ條帶的形態(tài)。

現(xiàn)在我們明白了染料對核酸電泳的影響，關(guān)于怎樣避免新型染料的這種干擾，有以下建議：

1. 采用后染法進行染色

2. 選擇質(zhì)量好、干擾小的核酸染料

3. 選用與染料配套的DNA Marker

由于不同廠家的DNA Marker生產(chǎn)工藝不同，與不同核酸染料的搭配效果也可能不同。在使用東盛DNA Marker時如果出現(xiàn)了條帶異常的現(xiàn)象，請及時向我們反饋。技術(shù)支持郵箱technique@dongshengbio.com。

大家使用預染法時，可依據(jù)染料類型選購東盛生物經(jīng)典DNA Marker或LD系列DNA Marker。

如使用東盛生物DSRed或其他新型無毒核酸染料，請搭配LD DNA Marker;

如使用EB或Goldview類核酸染料，請搭配經(jīng)典DNA Marker。

特別提醒，市場上核酸染料名稱繁雜，質(zhì)量參差不齊，不能強求所有染料染色的Marker都有良好效果哦~