⚡️ 전기영동(Electrophoresis) 원리와 방법 ⚡️

주로 전기영동은 DNA, RNA, 단백질을 분리, 정제, 분석하기 위해 사용되는 시험방법이다.

전기영동이 무엇인지에 대해 알아보자.

전기영동이란?

전기영동은 DNA의 charge를 이용하여 분리하는 방법이다.

DNA는 backbone에 phosphate group을 가지고 있는데 phosphate group으로 인해 전체적인 - charge를 가지게 된다.

- charge를 띄는 DNA를 - 극에서 + 극으로 이동시키는데 이때 겔 속 안에 있는 DNA는 분자량의 크기에 따라 이동속도가 달라지게 되어 분리된다.

전기영동은 이렇게 charge를 이용하여 물리적으로 물질을 분리시키는 시험방법이다.

전기영동

전기영동 준비

[1X TBE 용액 제조: 10X TBE용액을 증류수로 1/10 희석한다.(이동상)]
* TBE용액은 Tris, borate, EDTA 3가지 성분이 들어 있는 버퍼이다.
* Tris는 양이온을 제공하여 DNA의 이동을 돕는다.
* Borate는 Tris가 들어가므로 염기의 pH가 되는 것을 막는 역할을 한다.(염기의 pH에서 DNA 분해 방지)
* EDTA는 DNase의 활성을 낮추고 DNA의 - charge를 유지하도록 도와준다.
* TAE용액(Tris, Acetate, EDTA)보다 TBE 용액이 겔에서 형광의 해상도가 좋음
* TAE용액은 분자량이 큰 DNA에 사용하고 TBE용액 상대적으로 작은 분자량의 DNA에 사용한다.

[아가로스 겔을 제조한다.]
- 아가로스 0.5g을 1X TBE용액 100ml에 녹인다. (전자레인지 1분 30초)
- 전자레인지에서 꺼내 stirring 하면서 GelRed Nucleic Acid Stain 10000X를 10ul를 투여한다.
* GelRed Nucleic Acid Stain 10000X는 시험자에게 독성이 높은 EtBr을 대신하여 nucleic acid dye의 형광을 더 안정적으로 확인할 수 있도록 도와주는 물질이다.
- 잘 섞였으면 식어서 굳어버리기 전에 겔 몰드에 붓고 콤을 꽂아 굳힌다.
- 굳으면 마르지 않게 1X TBE용액을 부어둔다.

전기영동 실험 과정

[샘플 제조하기]
- 6X DNA loading dye 2ul + 샘플 10ul
* 보통 1대 5의 비율로 한다.
* 샘플 농도는 1ug/10ul 정도로 한다.

[스탠다드 준비]
- Gene Ruler Express DNA Ladder (0.1ug/ul, 50ug)

[실험과정]
- 전기영동기기에 1X TBE용액을 겔이 잠길 수 있는 정도의 양을 부어준다.
- 아가로스 겔을 콤을 빼고 넣는다.
- 콤으로 뚫어 놓은 자리에 샘플과 스탠다드를 차례대로 넣어준다.(샘플 12ul, 스탠다드 3~5ul)
- 전기영동기기의 뚜껑을 닫고 start 버튼을 누른다.(100V. 30 min 설정)
- 10분마다 어느 정도까지 분리되었는지 확인하고 분리가 다 되었을 때 중단한다.
- 전기영동 기기에서 꺼내어 Fluorescence gel documentation system 기기로 형광을 확인한다.

전기영동 결과에 영향을 주는 요인

겔의 농도가 높아질수록 천천히 분리가 된다.

DNA의 형태에 따라 이동속도가 다르다.(Supercoiled DNA -> Linear DNA -> Open cicular DNA로 갈수록 느려짐)

전압이 높을수록 빠르게 이동한다.



이상 전기영동 원리 및 시험법에 대해 알아보았다.

시험법은 측정하려는 물질마다 달라질 수 있으니 물질에 맞는 방법을 찾아 진행하는 것이 좋다.

이상 포스팅을 마친다.

그림 출처: https://www.genome.gov/genetics-glossary/Electrophoresis