アガロースゲル電気泳動におけるDNAフラグメントの可動性に対する臭化エチジウムの効果

エチジウム臭化物（ETBR）は、アガロースゲル電気泳動によるDNA断片の分離中に、実行中の緩衝液に添加されることがあります。分子をDNAに結合し、UV光源を照らして照明を照らすと、DNAバンディングパターンが視覚化できるためです。ETBRの結合モードは、塩基対間の挿入です。この結合は、DNA分子の電荷、重量、立体構造、柔軟性を変化させます。DNA分子は、分子量標準と比較してゲルを介した相対的な動きによってサイズが大きいため、移動度の測定はサイズの測定に重要です。ETBRなし、もう1つは実行中のバッファーで0.25、0.5、0.75、または1.0マイクログラム/mL ETBRを持つ2つの同一のゲルを実行した後、Lambda Hindiii DNAフラグメントのモビリティを比較しました。DNAの移動度は、ETBRを使用したゲルでは常に少なかった。ゲルを介したDNA分子の可動性を表す繰り返し理論方程式を使用して、摩擦係数の変化が計算されました。ETBRの添加によってもたらされる摩擦係数の変化は、ETBRに結合したフラグメントの塩基対の割合に直接比例することが判断されました。この摩擦の変化は、最大の断片で最も大きく、ETBR結合による分子の硬化が移動性の低下の原因であることを示唆しています。

Ethidium Bromide (EtBr) is sometimes added to running buffer during the separation of DNA fragments by agarose gel electrophoresis. It is used because upon binding of the molecule to the DNA and illumination with a UV light source, the DNA banding pattern can be visualized. The mode of binding of EtBr is intercalation between the base pairs. This binding changes the charge, weight, conformation, and flexibility of the DNA molecule. Since DNA molecules are sized by their relative movement through a gel compared to a molecular weight standard, mobility measurements can be critical to size determinations. After running two identical gels, one without EtBr and one with 0.25, 0.5, 0.75 or 1.0 microgram/mL EtBr in the running buffer, the mobilities of lambda HindIII DNA fragments were compared. The mobility of DNA was always less in the gels with EtBr. Using the reptation theory equation, which describes the mobility of DNA molecules through gel, changes in frictional coefficients were calculated. It was determined that the change in frictional coefficients brought about by the addition of EtBr is directly proportional to the fraction of base pairs of a fragment bound to EtBr. This change in friction is greatest in the largest fragments, which suggests that the stiffening of the molecule by the EtBr binding is the cause for the decreased mobility.