#2 DNA 전기영동(DNA electrophoresis) 첫 번째, 기본 원리 및 실험방법

DNA 전기영동(Agarose gel eletrophoresis)

 

DNA 전기영동은 바이오실험실에서 DNA를 분석할 때 필요한 아주 기본적인 실험입니다.

생물학 전공을 하시는 분들은 기본으로 깔고 가셔야 하는 실험이니 여기서 한 번 알아보도록 하죠!

 

우선, 전기영동이란?

 

- DNA 전기영동방법이라 DNA를 크기에 따라서 분리하는 방법으로, DNA가 backbone의 phosphate group 때문에 전기영동에 사용되는 buffer 속에서 음전하를 띄고 있는 점을 이용하여 분리하는 방법입니다. 크로마토그래피의 개념과 비슷하죠.

이 음전하를 전기장(electric field)에 놓게 되면 양의 전극쪽으로 이동하게 됩니다. 이 때 DNA 분자량에 따라 이동하는 속도가 다른점을 이용하여 분리하는 방법이 바로 dna 전기영동 방법입니다.

 

 

즉, DNA 분자의 이동속도는 분자량이 작을수록 빨라지고, gel의 밀도가 낮을수록 빨라집니다.

또한 전류가 약할수록 빨라지며, DNA의 분자량이 같더라도 형태에 따라 움직이는 속도가 다릅니다. 예를 들면, supercoiled DNA는 linear DNA보다 빠르게 움직이게 되죠.

 

이제 실험 방법에 대하여 알아보겠습니다.

 

 

이렇게 만들어야 합니다.

 

일단 기본 베이스가 되는 Agarose gel을 제조해야 합니다.

Agarose라는 neat타입의 가루를 이용합니다.

 

1) 100ml의 1X TAE(또는 TBE 또는 SB) buffer를 삼각 플라스크에 준비한다.

 

* 50X TAE stock solution 제조: Tris base 242g, Glacial acetic acid 

          57.1ml, 0.5M ETDA 100ml 용액에 증류수를 첨가하여 최종 1L를 

          만든다. (1X로 희석하여 사용)

 

2)  1g의 agarose powder를 넣은 후 전자레인지에서 완전히 용해될 때까지 끓여준다.

3)  50∼60℃까지 식힌 후, (pre-staining의 경우 StainingSTAR, EtBr 등의 staining dye를 mix한 후) gel tray에 용액을 기포가 기지 않도록 천천히 붓고 comb을 꽂은 후 굳힌다.

4)  Gel이 굳으면(약 30~40분 후) comb을 제거한 후 전기영동조로 옮긴다.

 

이렇게 되면 Agarose gel을 이용한 전기영동장치 셋팅은 완료가 됩니다.

이제 분석 진행을 할 DNA 샘플을 준비해야겠죠?

 

1)  분석하려는 DNA sample 5ul(300~500ng)에 1ul의 6X loading dye(e.g. LoadingSTAR)를 첨가하여 잘 혼합한다. DNA 분자량 marker(1kb 또는 100bp DNA ladder) 역시 동일하게 준비한다.

   2)  Gel의 well에 sample 용액을 loading한다.

 

모든 준비가 끝났습니다.

이제 전기영동장치를 작동 시킵니다.

 

 

1)  전기영동장치에 전극을 맞추어 연결한다. (gel의 well 방향이 음극(-), 하류측이 양극(+)으로 세팅한다.)

   2)  (50~150V)전기영동을 실시하여 적당히 분리된 시점에서(loading dye가 gel의 약 ¾ 지점을 지날 때) 전기영동을 멈춘다.

 

 

네 모든 과정을 완료하였고,

이제 결과를 관찰하면 실험은 끝이 납니다.

 

다음 #3 DNA 전기영동 2번째에서는 실험 과정중 사용한 시약 및 소모품들에 대해서 간단하게 포스팅 할게요.

감사합니다.