变性梯度凝胶电泳(Polymerase Chain Reaction-Denaturing Gradient Gel Electrophoresis, PCR-DGGE)和FISH一样,也是一个常用的分子生物学实验,在环境生物技术领域常用于分析微生物群落的多样性。
DGGE实验的大体操作流程如下:
1. PCR扩增
与普通PCR不同之处是Primer上要加一个GC夹(GC Clamp),GC夹的序列为:CGCCCGCCGCGCGCGGCGGGCGGGGCGGGGGC
常用的细菌16S通用引物341fGC/518r的序列如下:
341fGC: 5′-CGCCCGCC GCGCGCGGC GGGCGGGG CGGGGGC ACGGG GGGCCTACG GGAGGC AGCAG-3′
518r: 5′-ATTACCGCGGCTGCTGG-3′
2.制作凝胶
需要的准备的试剂:
(1)新鲜配制的Ammonium Persulfate Solution(APS) 0.1g in 1ml H2O
(2)四甲基乙二胺(TEMED)
(3)0%和变性剂(的变性剂不容易溶解,可以用80%的来代替),配制方法见Z下面的表格
准备四种不同浓度的凝胶:
顶层胶: 4ml 0%变性剂+4微升TEMED+40微升APS溶液
底层胶: 1ml 80%变性剂+4微升TEMED+40微升APS溶液
如果DGGE需要的变性剂梯度为40%~60%,需要配制40%和60%变性剂凝胶溶液各约13ml:
40%变性剂凝胶溶液:6.5ml 0%变性剂+6.5ml 80%变性剂+13微升TEMED+130微升APS溶液
60%变性剂凝胶溶液:3.25ml 0%变性剂+9.75ml 80%变性剂+13微升TEMED+130微升APS溶液
如需其它梯度,请重新计算。
这几种溶液加在一起后,很快就会凝固,所以混合之前一定要准备好凝胶制作装置。具体制作方法请参考凝胶制作装置的说明书。我们实验室用的是Hofer Gradient Maker,感觉效果还可以。
3. 电泳
将PCR产物和Loading buffer混合后加入胶孔,温度设定为60度,然后开始电泳。不同样品需要的电泳的电压和时间可能不同,需要优化一下,根据我的经验,120V, 6h对很多样品都比较和合适。
4. 染色
用万分之一的EB或SYBR Green I染色, 我比较了一下发现EB效果明显优于SYBR Green I。染色时间5分钟~30分钟都可以,染色时间太长效果并不一定好,我通常染5分钟。
5. 拍照
染色后小心地将凝胶转移到gel documentation system中拍照,要尽快操作,否则在紫外光的作用下,很快图像的效果就会降低。
6. 结果分析
如果需要对DGGE结果进行定量分析,请参考:用Quantity One进行定量分析的方法
需要说明的是,这种定量方法并不是很准,而且因为进行了PCR,定量有很多问题。