Cách làm bài tập điện di sinh học

Kỹ thuật PCR – Điện di có thể được xem là một trong những kỹ thuật sinh học phân tử cơ bản nhất. Trong kỹ thuật này, gen mục tiêu cần phát hiện được nhân bản bằng những cặp mồi đặc hiệu trong phản ứng PCR (Polymerase Chain Reaction). Từ một gen mục tiêu ban đầu, phản ứng PCR có thể tạo ra hàng tỷ bản sao chỉ sau 40 chu kỳ.

Nội dung chính Show

  • BẠN SẼ HỌC ĐƯỢC NHỮNG GÌ VỀ KỸ THUẬT PCR – ĐIỆN DI TRONG CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG LABSTER?
  • VIDEO GIỚI THIỆU KỸ THUẬT PCR – ĐIỆN DI
  • MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG CHƯƠNG TRÌNH
  • Bảo vệ sức khỏe khi điện di DNA trên gel agarose
  • Video liên quan

Sản phẩm PCR sau đó được quan sát bằng kỹ thuật điện di DNA trên gel agarose. Chất nhuộm DNA có trong gel agarose sẽ bám vào các sản phẩm PCR khi những phân tử này di chuyển trong gel dưới tác dụng của điện trường. Dưới ánh sáng cực tím (UV) chất nhuộm DNA sẽ phát quang và cho phép xác định được vị trí của sản phẩm PCR. Khi so sánh với vị trí của các đoạn DNA chuẩn biết trước kích thước, kỹ thuật viên sẽ biết được kích thước của sản phẩm PCR và kết luận được trong mẫu DNA ban đầu có chứa DNA mục tiêu hay không. Xem thêm ưu và nhược điểm của kỹ thuật PCR – Điện di tại đây.

Cách làm bài tập điện di sinh học

Kỹ thuật PCR – Điện di có thể phục vụ cho nhiều ứng dụng khác nhau. Các ứng dụng này thuộc nhiều lĩnh vực nghiên cứu và chẩn đoán như y học, chăn nuôi, trồng trọt, thực phẩm, v.v… Trong chương trình mô phỏng điều tra hiện trường tội phạm của Labster này, bạn sẽ sử dụng kỹ thuật PCR – Điện di để điều tra thủ phạm từ một vụ án giết người. Bạn sẽ thu thập mẫu máu với hy vọng rằng tên sát nhân có thể để lại những dấu vết DNA của hắn. Sau khi lấy mẫu, bạn sẽ vào phòng thí nghiệm mô phỏng để tiến hành phân tích DNA.Trorng phòng thí nghiệm, bạn sẽ được cung cấp 1 bộ kít PCR, mẫu DNA tinh sạch từ hiện trường, và một khu vực làm việc đầy đủ dụng cụ, thiết bị.

Công việc đầu tiên của bạn là phối trộn những hóa chất sao cho đúng để thực hiện phản ứng PCR. Một hoạt cảnh 3D sẽ diễn tả phản ứng PCR ở cấp độ phân tử, trong đó bạn sẽ thấy cấu trúc của DNA và quá trình nhân bản. Những câu hỏi trắc nghiệm sẽ được đưa ra trong suốt quá trình bạn thao tác, cũng như trong những bước cụ thể của riêng phản ứng PCR. Với chức năng của một trình xem phim, bạn có thể xem lại đoạn hoạt cảnh vài lần, tạm dừng nó, hay xem lại nó trong những lần sau để chuẩn bị cho bài kiểm tra. Tiếp theo, bạn sẽ chạy điện di cho những mẫu thu nhận được tại hiện trường và những mẫu của những người tình nghi. So sánh kết quả xuất hiện trên bảng gel, bạn sẽ được yêu cầu nhận diện hung thủ.

Xem thêm  Khi nào nên chọn phương pháp PCR - Điện di?

BẠN SẼ HỌC ĐƯỢC NHỮNG GÌ VỀ KỸ THUẬT PCR – ĐIỆN DI TRONG CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG LABSTER?

  • Học về vai trò của enzyme DNA polymerase trong sao chép và tổng hợp DNA.
  • Hiểu được nguyên lý của kỹ thuật PCR (Polymerase Chain Reaction) với mạch khuôn là DNA thu từ mẫu máu.
  • Hiểu được nguyên lý của kỹ thuật điện di.
  • Học về dấu ấn đặc thù của bộ gen người và cách sử dụng vùng trình tự lặp lại nối tiếp trong định danh DNA

Xem thêm  Dùng chất nhuộm nào khi điện di DNA trên gel agarose?

CỐ VẤN CHUYÊN MÔN

TS. Mette Voldby Larsen

Viện Sinh học Hệ thống

Đại học Kỹ thuật Đan Mạch

VIDEO GIỚI THIỆU KỸ THUẬT PCR – ĐIỆN DI

MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG CHƯƠNG TRÌNH

 

 

Xem thêm  Nuôi cấy tế bào động vật trong nghiên cứu ung thư

Bài viết thuộc bản quyền của Sinh Học Phân Tử Bên Giảng Đường.

 6,977 total views,  6 views today

Điện di DNA trên gel agarose là một kỹ thuật được sử dụng để phân tách và phát hiện các đoạn DNA (hoặc các đại phân tử khác, chẳng hạn như RNA và protein) dựa trên kích thước và điện tích của chúng. Kỹ thuật này được sử dụng trong quy trình kết hợp với kỹ thuật PCR (polymerase chain reaction), ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Các ứng dụng điển hình có thể kể đến là định danh cá thể trong pháp y, tạo dòng gien, phát hiện vi sinh vật gây bệnh trong thực phẩm, chẩn đoán ung thư, phát hiện bệnh truyền nhiễm trên người, v.v…

Qua bài viết này, các bạn sinh viên sẽ nắm được những điểm quan trọng thường gặp trong kỹ thuật điện di DNA trên gel agarose.

Những lưu ý thường gặp trong điện di DNA trên gel agarose

Khả năng phân tách: Điện di DNA trên gel agarose phù hợp để phân tách các đoạn DNA dài từ 1kb trở xuống. Với những đoạn DNA ngắn hơn 0.1kb, nên sử dụng gel polyacrylamide.

Lựa chọn dung dịch đệm: Dung dịch đệm TAE (Tris-Acetic-EDTA) phù hợp phân tách các đoạn lớn hơn 4kb. Đối với những đoạn dài 0.1 – 3kb, nên sử dụng dung dịch đệm TBE (Tris-Borate-EDTA). Dung dịch TBE có khả năng đệm cao hơn và độ dẫn điện cũng thấp hơn dung dịch TAE. Vì vậy, nên sử dụng điện thế cao khi điện di với dung dịch TBE. Ngoài ra, dung dịch TBE tạo ra ít nhiệt lượng hơn so với TAE ở cùng điện thế và không gây lệch pH đáng kể trong quá trình điện di.

Xem thêm  Điều tra hiện trường tội phạm - Mô phỏng

Nhiệt độ: Điện di DNA trên gel agarose ở điện thế cao sẽ sinh ra nhiệt. Dung dịch đệm có độ dẫn điện cao như TAE sẽ tạo ra nhiều nhiệt hơn so với dung dịch có độ dẫn điện thấp. Khi điện di với điện thế cao hơn 175 volt nên cẩn thận vì nhiệt lượng hình thành có thể gây ra hiện tượng đường chạy hình chữ S, không thể lấy được kết quả. Ngoài ra, chạy điện di với điện thế cao trong thời gian dài có thể gây chảy miếng gel. Khi chạy điện di DNA trên agarose ở điện thế cao, tránh dùng các loại agarose có điểm nóng chảy thấp.

Hiệu quả phân tách: Nồng độ gel, dung dịch đệm, điện thế, nhiệt độ, cấu hình nucleic acid và sự hiện diện của ethidium bromide đều ảnh hưởng đến kết quả phân tách. Đối với trường hợp phân tách DNA mạch đôi, ethidium bromide thường được cho vào dung dịch đệm ở nồng độ 0.5 ug/ml. Lưu ý rằng ethidium bromide sẽ làm chậm tốc độ di chuyển DNA khoảng 15%.

Một cách khác, sau khi điện di kết thúc, có thể nhuộm miếng gel với dung dịch ethidium bromide 0.5ug/ml (trong nước) trong vòng 15 – 60 phút và quan sát dưới đèn UV. Lưu ý: nên giới hạn thời gian nhuộm để hạn chế các đoạn DNA nhỏ khuếch tán ra khỏi gel.

Có thể giảm tín hiệu huỳnh quang nền do ethidium bromide tự do gây ra bằng cách giải nhuộm (ngâm gel trong dung dịch MgCl2 trong 5 phút hoặc trong nước khử ion trong 30 phút)

Chụp ảnh gel: Khi chụp ảnh gel, những miếng gel mỏng (2-3mm) với nồng độ agarose thấp sẽ cho kết quả đẹp hơn những miếng gel dày hoặc có nồng độ agarose cao.

Xem thêm  Tạo dòng gien phân tử - Mô phỏng

Bảo vệ sức khỏe khi điện di DNA trên gel agarose

Ethidium bromide là chất gây ung thư. Luôn luôn đeo găng tay khi thao tác quá trình điện di DNA trên gel agarose có sử dụng ethidium bromide. Đeo kính chắn UV và tìm cách bảo vệ da khi dùng đèn soi UV.

Mời các bạn cùng theo dõi những bước cơ bản trong quá trình điện di DNA trên gel agarose qua video sau (có phụ đề Việt ngữ)

[youtube-subtitles width=”640″ height=”360″ id=”vq759wKCCUQ” sub=”www.sinhhocphantu.net/wp-content/uploads/subtitles/Agarose Gel Electrophoresis – YouTube.srt”]

 31,341 total views,  9 views today