應(yīng)用:
1、DNA的制備.
⑴ 適合分離大片段DNA.
瓊脂糖凝膠約可區(qū)分相差100bp的DNA片段,其分辨率雖比聚丙烯酰胺凝膠低,但它制備容易,分離范圍廣,尤其適于分離大片段DNA.普通瓊脂糖凝膠分離DNA的范圍為0.2-20kb,利用脈沖電泳,可分離高達(dá)10^7bp的DNA片段.
在青貯飼料總DNA的提取實(shí)驗(yàn)中,是通過瓊脂糖凝膠電泳和紫外吸收來實(shí)現(xiàn)的.所提取的DNA純度較高,可直接用于下游分子操作,提取方法靈敏度高,能全面反映樣品中的微生物原貌[1].
在“CTAB結(jié)合DNA凝膠回收試劑盒提取食用菌DNA”實(shí)驗(yàn)中,研究人員用了兩種方法來提取DNA：一、CTAB法(對照法).二、CTAB與DNA凝膠回收試劑盒（瓊脂糖凝膠DNA試劑盒）結(jié)合法（結(jié)合法）.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與對照法相比結(jié)合法提取DNA樣品的電泳條帶更規(guī)則、清晰,且DNA的酶切效率顯著高于對照.由此說明,結(jié)合法能高效地從富含多糖的材料中分離到純凈的DNA[2].
⑵ 可提取大分子DNA.
在“洋蔥帕克霍爾德氏菌HMW·DNA的制備及酶切研究”的實(shí)驗(yàn)中提到,構(gòu)建大片段基因組文庫的關(guān)鍵就是獲得高分子量的基因組DNA[3].而利用成熟的商品化試劑盒提取基因組DNA只能得到大小約在20kb左右的DNA；酶抽提法需經(jīng)過多次抽提法才能得到較純的DNA,但極易造成基因組斷裂,也難以得到大于300kb的基因組DNA.兩種方法均不能達(dá)到目的,但經(jīng)過研究人員不懈的研究,利用瓊脂糖凝膠制備成凝膠塊提取基因組DNA能夠獲得足夠大的DNA片段,可以完全符合構(gòu)建粘?；蚪M文庫的要求.在此過程中研究人員在用低熔點(diǎn)瓊脂糖還是普通熔點(diǎn)瓊脂糖制備凝膠塊的問題中選擇了后者,因?yàn)榈腿埸c(diǎn)瓊脂糖價(jià)格昂貴且膠塊在制備純化的過程中容易斷裂,而普通熔點(diǎn)瓊脂糖與低熔點(diǎn)瓊脂糖在基因組DNA制備方面沒有區(qū)別.
1、PCR產(chǎn)物在瓊脂糖凝膠上進(jìn)行的電泳檢測.
在基因組DNA的提取中,DNA經(jīng)孵育及抽提、沉淀后以70%乙醇洗滌2次,再適量的雙蒸水溶解DNA.然后在1.0%的瓊脂糖凝膠上進(jìn)行電泳,以1kb DNA ladder 為參照,估計(jì)DNA溶液濃度.具體檢驗(yàn)方法是：2.0%瓊脂糖制成凝膠,取6 微升 AFLP—PCR產(chǎn)物與1微升上樣緩沖液混勻后上樣,用1×TBE電泳緩沖液,120V電泳50min,使用EB溶液染色后在凝膠成像系統(tǒng)（ChampGel-3200）上觀察拍照[4].
2、瓊脂糖在其他方面的應(yīng)用
⑴ 瓊脂糖在免疫擴(kuò)散法中的應(yīng)用.
免疫擴(kuò)散法就是利用瓊脂糖凝膠作為擴(kuò)散介質(zhì),使抗原與抗體在瓊脂糖凝膠中自由擴(kuò)散而相遇,從而形成抗原抗體復(fù)合物,由于此復(fù)合物分子量增大并產(chǎn)生聚集,不再繼續(xù)擴(kuò)散而形成肉眼可見的帶狀或線狀沉淀帶.抗原抗體復(fù)合物的沉淀帶是一種特異性的半滲透性屏障,它可以阻止免疫學(xué)性質(zhì)與其相似的抗原抗體分子通過,而允許那些性質(zhì)不相似的分子繼續(xù)擴(kuò)散,這樣由不同抗原或不同抗體所形成的沉淀帶各有各的位置,從而可以分離和鑒定混合系統(tǒng).
利用瓊脂糖凝膠作為擴(kuò)散介質(zhì)是因?yàn)橐欢舛鹊沫傊悄z,其內(nèi)部為多孔網(wǎng)狀.而且孔徑很大,可以允許大分子物質(zhì)（分子量自十幾萬到幾百萬以上）自由通過.因?yàn)榇蠖鄶?shù)抗原和抗體的分子量都在20萬以上,所以它們在瓊脂糖凝膠中幾乎可以自由擴(kuò)散.而且瓊脂糖凝膠又具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、含水量大、透明度好、來源方便、處理容易等優(yōu)點(diǎn),因此是免疫沉淀檢測技術(shù)中最理想的擴(kuò)散介質(zhì).
雙向瓊脂擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)中也用瓊脂或瓊脂糖作為擴(kuò)散介質(zhì),原因同上.
⑵ 瓊脂糖在雙鏈DNA探針的合成方法中的作用.
雙鏈DNA探針的合成方法主要有切口平移法和隨機(jī)引物合成法.
a 切口平移法
影響切口平移反應(yīng)的幾種因素:(a) 產(chǎn)物的比活性取決于[α-32 P]dNTP的比活性和模板中核苷酸被置換的程度.(b) DNA酶Ⅰ的用量和E.coli DNA聚合酶的質(zhì)量會(huì)影響產(chǎn)物片段的大小.(c) DNA模板中的抑制物如瓊脂糖會(huì)抑制酶的活性,故應(yīng)使用仔細(xì)純化后的DNA.
b 隨機(jī)引物合成法
隨機(jī)引物合成法還可以在低熔點(diǎn)瓊脂糖中直接進(jìn)行.
以上是瓊脂糖凝膠在生物學(xué)各個(gè)領(lǐng)域中的部分應(yīng)用.但由于當(dāng)今生物研究領(lǐng)域正處于飛速的發(fā)展之中,所以瓊脂糖凝膠的應(yīng)用范圍可能會(huì)更廣,會(huì)在生物研究中發(fā)揮自己應(yīng)有的作用.
發(fā)展舉例：瓊脂、瓊脂糖因?yàn)橛刑厥獾哪z凝性質(zhì),尤其有顯著的穩(wěn)固性、滯度和滯后性,并且易吸收水分,有特殊的穩(wěn)定效應(yīng)；已經(jīng)廣泛使用于食用、醫(yī)藥、化工、紡織、國防等領(lǐng)域,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),瓊脂、瓊脂糖的用途已有1000多種,被國際上稱為“新奇的東亞產(chǎn)品”.在食品工業(yè)中可用于生產(chǎn)：水晶軟糖、定型軟糖、水產(chǎn)品、肉類罐頭、果汁飲料、果肉飲料、米酒飲料、乳品飲料、精品、乳品蛋糕.