脉冲场凝胶电泳VIP专享

脉冲场凝胶电泳 近年来，以脉冲场凝胶电泳(Pulsed field gel electrophoresis，PFGE)为代表的分子生物学分型方法日渐受到青睐，其原理为通过一定的方法，直接或间接反映病原体变异分化的本质即 DNA 序列的改变，从而做到微观变化的宏观显示。电泳结果通常是条带图谱。该方法的发展成熟为监测控制细菌的流行提供了广阔的前景。通过分型可以鉴定比较菌株是否一致， 对于细菌性传染病监测、传染源追踪、传播途径调查和识别等暴发调查有着非常重要的意义。 一、脉冲场凝胶电泳的原理 PFGE 与常规电泳的不同之处在于，常规的电泳采用的是单一的均匀电场，DNA 分子经凝胶的分子筛作用由负极移向正极。而 PFGE 采用了两个交变电场，即两个电场交替地开启和关闭，使DNA 分子的电泳方向随着电场的变化而改变。正是因为电场方向的交替改变，才使大分子DNA 得以分离。 图 l 是根据Carle 和 Olson最初设计的 正交场电 泳装置(orth-ogona1 field gel electrophoresis ，OFA-GE)绘制的PFGE 示意图。A、B 代表两个交替开启和关闭的电场。当A 电场开启时，B 电场关闭，DNA 分子从 A 电场的负极(A-)向正设(A+ )移动；当B 电场开启时，DNA 分子改变原来的运行方向，随B电场由负极向正极移动。这样，随着电场方向的交替变化 DNA 分子 即呈“Z” 字形向前移动。目前的理论和实验 研究表明，当某一电场开启时，DNA 分子即顺着此电场的方向纵向拉长和伸展，以“蛇行”(reputation)的方式穿过凝胶孔。如果电场方向改变 DNA 分子将必须先调转头来，才能沿着新的电场方向泳动。这样，随着电场方向反复变化，伸展的 DNA 分子必须相应地变化移动方向。可以想象， 较小的分子能相当快速地适应这种变化，但大分子则需更多的时间来改变方向，而真正用于前移的时间相对减少，从而将不同大小的分子分开。此外还发现，当交替变化的两个电场方向的夹角大于 90°时，DNA 能较迅速地将其后端调转过来，在新的电场中成为泳动的前端。但另一方面，由于 DNA 分子是顺长度穿越凝胶孔的，当电场方向突然改变时，分子的两端可能同时伸入不同的凝胶孔，折为 U 形或 J 形结构而被阻隔下来。只有当新的前端移向更前方时，另一端才能被牵拉下来。因DNA 分子具有很大弹性，当某一端挂在凝胶孔时， DNA 分子拉长， 滑落下来后又收缩，并很快赶上前端。但当电场强度太大时，大分子 DNA 因带有均匀的电荷，电场力的作用将可能使同一 DN...