电泳图谱的图像分析
正确分析血清蛋白电泳扫描图
正确分析血清蛋白电泳扫描图苏洁平,张晓静(吉林大学中日联谊医院,吉林长春130031) 血清蛋白电泳虽然是一个传统的检验项目,但目前在临床上对一些疾病的诊断(如对肝病、肾病、多发性骨髓瘤,以及一些自身免疫性疾病等)仍起着不可替代的作用。
血清蛋白电泳就是根据血清中各组分蛋白质分子量的不同,将各组分蛋白质分离开,分子大的泳动慢、分子小的泳动快,依次分为白蛋白、α12球蛋白、α22球蛋白、β2球蛋白(有时可出现前β2球蛋白带区属正常)和γ2球蛋白5个带区(或6个带区)[1,2]。
常见几种疾病的蛋白电泳变化见表1。
表1 几种常见疾病的血清蛋白电泳扫描图的变化特征病名白蛋白球蛋白α12球蛋白α22球蛋白β2球蛋白γ2球蛋白肾病↓↓↑↑↑↑↓弥慢性肝损伤↓↓↑↓↓↑肝硬化↓↓↓↓β2γ桥原发性肝癌↓↓AFP↑多发性骨髓瘤↓↓↑↑↑慢性炎症↓↑↑↑妊娠↓↑↓无丙种球蛋白血症↓↓双血蛋白血症双峰 注:↑轻度增高,↑↑明显增高,↓轻度降低,↓↓明显降低 下面对几种血清蛋白电泳扫描图作简要说明[3,4]。
1 图1:为正常人血清蛋白电泳扫描图,由左至右为白蛋白峰、α12球蛋白峰、α22球蛋白峰、β2球蛋白峰、γ2球蛋白峰。
其含量分别为52%~63%,4%~5%, 6%~9%,9%~12%,15%~23%。
2 图2及图3:见增高的γ2球蛋白峰。
肝病患者病程较长,当白蛋白和α12球蛋白降低,γ2球蛋白增高,提示病情较重。
当肝细胞严重受损时,β2球蛋白可降低,重症肝炎转为肝坏死后γ2球蛋白增高。
3 图4:可见β区到γ区连续一片,难以分开,是由于IgA、IgM、IgG同时增高所致,称β2γ桥。
β2γ桥为肝硬化所独有的特点。
如伴有α12球蛋白、α22球蛋白降低即可诊断肝硬化。
若治疗后白蛋白回升,标志治疗有效。
4 图5:见明显增高的α22球蛋白峰,β2球蛋白峰同时增高,而白蛋白峰明显减低。
由于肾病患者长期丢失白蛋白,故血清中的蛋白明显减少。
电泳技术的基本原理2
SDS-PAGE的缺点
• 2. 还有一些电荷异常和构象特殊的蛋白质 (如组蛋白F1),含有较大辅基的糖蛋白 和含有二硫键较多的蛋白质,以及一些结 构蛋白(如胶原蛋白)等,它们在SDS-凝 胶系统中,电泳的迁移率与分子量的对数 不呈线性关系。因此,为了测得真实和完 整的蛋白质分子量,通常可采用多种方法 进行测定和相互验证。
考马斯亮蓝
考马斯亮蓝法测定蛋白质浓度,是利用蛋 白质―染料结合的原理,定量的测定微量蛋白浓 度的快速、灵敏的方法。
垂直板 电泳装置
加样
样品迁 移方向
电泳过程中分子迁移的规律,小分子走在前头, 大分子滞后。电泳凝胶相当于凝胶过滤中的一 个带孔胶粒。
大分子
混合样品 电泳 电泳方向 带孔胶
小分子
按分子 大小分离
• 与邻近泳道的蛋白带相连是由于加样量太 多,可以减少上样量。
琼脂糖凝胶电泳
实验原理1
琼脂糖是由琼脂分离制备的链状多糖。其结构单元 是 D-半乳糖和3,6-脱水-L-半乳糖。许多琼脂糖链依 氢键及其它力的作用使其互相盘绕形成绳状琼脂糖 束,构成大网孔型凝胶。其本身不带有电荷。因此 该凝胶适合于免疫复合物、核酸与核蛋白的分离、 鉴定及纯化。
分类
PAGE根据其有无浓缩效应,分为连 续系统和不连续系统两大类.
连续系统电泳体系中,缓冲液pH值及
凝胶浓度相同,带电颗粒在电场作用下,主 要靠电荷和分子筛效应。
不连续系统
• 不连续系统中由于缓冲液离子成分,pH, 凝胶浓度及电位梯度的不连续性,带电颗 粒在电场中泳动不仅有电荷效应,分子筛 效应,还具有浓缩效应,因而其分离条带 清晰度及分辨率均较前者佳。
marker的选择
• DNA电泳一定要使用DNA Marker或已知大小的正 对照DNA来估计DNA片段大小。Marker应该选择 在目标片段大小附近ladder较密的,这样对目 标片段大小的估计才比较准确。需要注意的是 Marker的电泳同样也要符合DNA电泳的操作标准。 如果选择λDNA/HindIII或者λDNA/EcoRI的酶 切Marker,需要预先65℃加热5min,冰上冷却 后使用。从而避免HindIII或EcoRI酶切造成的 粘性接头导致的片段连接不规则或条带信号弱 等现象。
血清蛋白电泳典型图谱分析.pptx
肾病综合征
肾病综合征时,主要是α2 区的α2巨球蛋白增加,β1 区的ApoB增加所致。
遗传基因突变;或服用β内酰胺类抗生素等导致药物与 白蛋白结合。
低丙球蛋白血症
常见于先天性缺陷或继发性因素(如免疫抑制剂治疗)
高免疫球蛋白血症
高免疫球蛋白(多克隆),常见于自身免疫性疾病、慢性 感染等
M蛋白
γ区单克隆免疫球蛋白升高,可见于多发性骨髓瘤、淋 巴瘤等疾病
β区M蛋白
因IgA位于β区后部或β和γ区之间,所以单克隆IgA 升高常出现这样图形,主要见于IgA型骨髓瘤 。
M蛋白
M蛋白
即单克隆蛋白monoclonal protein ,是浆细胞或B淋巴细胞 单克隆恶性增殖所产生的一种大量异常免疫球蛋白,其本 质是一种(无功能的)免疫球蛋白或免疫球蛋白片段(重 链,轻链等)。
--毛细管电泳
血清电泳原理
➢ 蛋白质等电点
由于蛋白质含有羧基 “-COOH”和氨基 “-NH2”可 解离成带电荷基团,所以在溶液中有两性电离现象。
当蛋白质溶液处于某一pH时,该蛋白质极性基团解 离正负离子数相等,净电荷为0,此时该溶液的pH值就 是该蛋白质的等电点pI值。
每种蛋白质pI大小是特定的,只与该蛋白质结构有关。
➢ 从正极起依次为白蛋白、a1、a2、b( b1, b2)、g。 ➢ 区带经丽春红等染料染色后,由光密度扫描仪检测
并自动画出吸光度积分曲线。
血清蛋白电泳正常图谱
Albumin α1 α2 β
γ
正常血清蛋白电泳图谱
白蛋白
a1: a1酸性糖蛋白, a1抗胰蛋白酶,甲胎蛋白等 a2: 结合珠蛋白, a2 巨球蛋白, a脂蛋白, 铜蓝蛋白等 b : 转铁蛋白, b脂蛋白,纤维蛋白原,补体,b2微球蛋白等 g : 免疫球蛋白
专题7 “电泳图谱” 分析题型归类(习题精练)(原卷版)
《关于“电泳”结果分析》专题巩固练习1.(2018北京卷·5)用Xho Ⅰ和Sal Ⅰ两种限制性核酸内切酶分别处理同一DNA 片段 ,酶切位点及酶切产物电泳分离结果如图 。
以下叙述不正确的是( ) A .如图中两种酶识别的核苷酸序列不同 B .如图中酶切产物可用于构建重组 DNAC .泳道①中是用 Sal Ⅰ处理得到的酶切产物D .图中被酶切的 DNA 片段是单链 DNA2.下图1 是某遗传病家系的系谱图,对该家系中1~4 号个体进行基因检测,将含有该遗传病基因或正常基因的相关DNA 片段用电泳法分离。
正常基因显示一个条带,患病基因显示为另一个不同的条带,结果如图2所示。
下列有关分析判断错误的是( )A .图2 中的编号c 对应系谱图中的4 号个体B .条带2 的DNA 片段含有该遗传病致病基因C .8 号个体的基因型与3 号个体的基因型相同的概率为23D .9 号个体与该遗传病致病基因携带者结婚,孩子患病的概率为183.已知甲、乙两种病均为单基因遗传病,其中一种病为伴性遗传,Ⅱ9性染色体缺失了一条(XO),现对Ⅰ1、Ⅰ3、Ⅰ4个体的相关基因进行电泳(电泳可将不同类型的基因进行分离),结果如下图。
下列有关叙述不正确的是( )A .甲病不可能为伴X 染色体隐性遗传病B .若Ⅱ9患有乙病,则导致其染色体异常的原因只有可能是Ⅰ3的减数分裂过程发生异常C .若Ⅱ6与Ⅱ7婚配,则生出患乙病孩子的概率为18D .若对Ⅱ8进行基因电泳,可得到3条条带4.为了解基因结构,通常选取一特定长度的线性DNA分子,先用一种限制酶切割,通过电泳技术将单酶水解片段分离,计算相对大小;然后再用另一种酶对单酶水解片段进行降解,分析片段大小。
下表是某小组进行的相关实验。
已知一线性DNA序列共有5000 bp (bp为碱基对)第一步水解产物(单位bp)第二步水解产物(单位bp)A酶切割2100 将第一步水解产物分离后,分别用B酶切割1900 2001400 800 6001000 1000500 500B酶切割2500 将第一步水解产物分离后,分别用A酶切割1900 6001300 800 5001200 1000 200 经A酶B酶同时切割1900 1000 800 600 500 200(1)由实验可知,在这段已知序列上,A酶与B酶的识别序列分别为____个和_____个。
常见异常电泳图片的简易辨识
一般来说,血清总蛋白低于60g/L或高 于80g/L,白球比倒置(<1)、白球比>2 时,应进一步做血清蛋白电泳。 除血清白蛋白的浓度降低外,某些球蛋 白浓度的异常,通过电泳技术分离病人 的血清蛋白,对疾病的诊断、治疗和预 后的疗效观察,都起到十分重要的作用。 尤其是 M蛋白所导致的一组疾病,如多 发性骨髓瘤、巨球蛋白血症、重链病、 轻链病等,对这些疾病的早期发现和诊 断,都是十分必要的。
↓↓
N↑
↓↓
↑
↓↓
N↓
N
↓
↑↑
N↓
↓N
↑
↑
↓
↑
↑
↓↓
↑↓
↓N
在α2---γ区带中出现M蛋白峰
↓
↑↑
↑
↓
↑
↑
个别区带出现特征性缺乏
N↑ 不定 β---γ桥↑ N ↑ ↑ ↑↑
N
正确解释电泳结果
有助于临床疾病诊断的参考依据
先天性 白蛋白缺陷型:
主要特征:由于血清白蛋白的显著降低, 血清总蛋白也随之降低,四种球蛋白明 显增高, 严重无白蛋白血症时,临床症
上海明新医疗器械公司 瞿志刚编辑
1 . 前言
2.白蛋白异常
3. α1球蛋白异常 4. α2球蛋白异常
5. β球蛋白异常 6. γ球蛋白异常
7. 免疫球蛋白异常的检测
8.免疫球蛋白异常增生常用的免疫检测方法
9.多发性骨髓瘤 10.巨球蛋白血症
11.重链病
12.轻链病
13. BMG & MGUS
贴点样梳、胶片图
α1抗胰蛋白酶缺乏症
↓
Congenital deficiency of A1AT
A1AT = 0.17g/L (normal range: 0.97 – 1.93 g/L)
2型猪链球菌强毒株与无毒株胞外蛋白的双向电泳图谱比较分析
血清电泳临床意义图标
各位临床医生:我科新购入的全自动蛋白电泳分析仪,可进行血清蛋白电泳及血红蛋白电泳检测,现开展将近一个月了,从开展的情况看,血红蛋白电泳检测项目比较多,可血清蛋白电泳开单比较少,现用图表的格式将血清蛋白电泳检测的临床意义提供给各位,敬请各位临床医生多开单检查!血清蛋白电泳临床意义图表图1 典型的正常的血清蛋白电泳图谱图2 多发性骨髓瘤异常的血清蛋白电泳带型。
请注意gamma区域的带型特点表3.表4:1)持续高浓度型:诊断的特异性高,中晚期肝癌居多;2)马鞍型:较少见,但容易漏诊,当AFP增高在后峰时,往往已出现明显的肝癌表现;3)急剧上升型:多见于肿瘤发生迅速,恶性程度较高的肝癌,但是偶见AFP急剧升高,又迅速下降伴ALT升高的急性肝坏死;4)稳定上升型,定期检查,稳定上升,最有诊断价值;5)反复波浪型,多见于急慢性良性肝病。
并且人血清中的甲胎蛋白浓度的升降对于病情的发展、疗效的观察、肝癌的复发观察有很大的价值。
本公司推出的甲胎蛋白试剂盒是检测人血清中的甲胎蛋白水平,胶乳增强的免疫方法,有较高的准确性和重复性。
HCY:用于检测血浆或血清中的同型半胱氨酸同型半胱氨酸(Hcy)是蛋氨酸代谢产生的一种含硫的氨基酸,80%的Hcy在血中通过二硫键与蛋白结合,只有很少一部分游离同型半胱氨酸参加循环。
Hcy水平与心血管疾病密切相关。
是心血管疾病发病的一个重要危险因子。
血液中增高的Hcy因为刺激血管壁引起动脉血管的损伤,导致炎症和管壁的斑块形成,最终引起心脏血流受阻。
高同型半胱氨酸尿症患者,由于严重遗传缺陷影响Hcy代谢,造成高Hcy血症。
轻微的遗传缺陷或VB营养缺乏会伴随中度或轻度的Hcy升高,也会增加心脏病的危险。
Hcy升高还可引起神经管畸形及先天性畸形等出生缺陷类疾病HbA1C:糖化血红蛋白是美国糖尿病协会,英国糖尿病研究计划和糖尿病控制和临床实验室推荐的一项重要检测项目。
目前,糖化血红蛋白实验反映糖尿病病人近2-3个月的平均血糖水平,用于糖尿病病人的监测管理。
SDS-AGE电泳法测定糖尿病肾病患者尿蛋白的图谱分析
[] 左 月 然 . 理 学 [ . 京 : 民卫 生 出 版 社 ,9 7 1 3 2 护 M]北 人 19 :5 .
[] 张 德 莲 . 理 行 为 缺 失 与 预 防 [ ] 家 庭 护 士 , 0 6 4 3 护 J. 20 ,
( 2 : 9 1 ) 5.
[ ] 赵永 新 . 理 文 书 写 潜 在 的法 律 问 题 及 对 策 [] 中 国 护 1 护 J.
13 1 标 本 采 集 及 处 理 收 集 患 者 新 鲜 晨 尿 1 .. omL, 用 优 采 利 特 2 0尿 液 分 析 仪 p 值 指 示 剂 蛋 白 质 误 差 法 做 尿 蛋 白半 0 H 定 量 。将 尿 液 于 150rri 心 5ri, 上 清 液 , 尿 蛋 白 0 / n离 a n取 a 对 半 定 量 高 于 ( +) + 的尿 液 , 9g L生 理 盐 水 稀 释 , 尿 蛋 白 用 / 使 含量低于或等 于( +) + 。处 理 后 的 标 本 为 S - DSAGE 的 待 测 标 本 , 冰 冻保 存 。开 启 电泳 仪 预 热 , 2 LS S溴 酚 蓝 稀 应 取 O D 一 释 液 加 入 8 L 已处 理 的 尿 液 , 分 混 匀 , O 充 吸取 5 I加 入 凝 胶
惯 和 结 构 的 改 变 , 尿 病 的 患 病 率 呈 直 线 上 升 趋 势 , 由于 治 糖 且 疗 方 法 的 改 善 , 存 时 间 的增 加 , 而 肾脏 及 其 他 并 发 症 也 增 生 从 加 。据 最新 统计 , 国 目前 约 有 50 0万 人 正 面 临 着 糖 尿 病 的 我 0 威 胁 。在 美 国 , 尿 病 肾病 占终 末 期 肾 功 能 衰 竭 的 首 位 , 为 糖 约 3 ~ 3 % 。1型 糖 尿 病 发 生 糖 尿 病 肾 病 的 比例 较 高 , 为 5 8 约 3 ~ 5 , 发 生 率 约 为 2 左 右 。 由于 糖 尿 病 患 者 中 1 5 O 2型 O 型 发 病 率 远 远 超 过 2型 , 在 糖 尿 病 肾功 能 衰 竭 透 析 患 者 中 2 故 型 患 者 占 7 ~ 8 。其 中 蛋 白尿 的 出 现 是 提 示 糖 尿 病 患 者 O o 。 血 管 内皮 功 能 紊 乱 和 广 泛 损 伤 的 常 见 表 现 。通 过 尿 蛋 白 肾脏 电泳 可 正 确 判 断 尿 蛋 白 的成 分 , 断 蛋 白 的性 质 和 来 源 , 判 了解 肾脏 的损 伤 类 型 及 程 度 分 析 病 因 和 判 断 预后 _ ] 1 。本 文运 用 十 二 烷 基 硫 酸 钠 一 脂 糖 凝 胶 ( D - GE 电泳 技 术 对 2型 糖 尿 病 琼 S SA ) 肾病 患 者 的尿 样 标 本 进 行 分 析 , 以探 讨 尿 蛋 白 电泳 在 糖 尿 病 肾 病诊断治疗 , 鉴别 诊 断 中 的 临床 价 值 。
蛋白质电泳分析PPT课件
蛋白质组学研究
蛋白质电泳分析在蛋白质组学研 究中具有重要作用,可用于分离 和鉴定蛋白质,揭示蛋白质的表
达模式和功能。
生物标志物发现
通过蛋白质电泳分析,可以发现 与疾病相关的生物标志物,有助
于疾病的早期诊用于药物靶点 的筛选和验证,以及药物作用机
制的研究,有助于新药研发。
绝对定量
通过灰度扫描电泳图谱中蛋白质条带, 可以计算出各蛋白质条带的相对含量。
通过标准品或已知浓度的蛋白质样品, 可以建立标准曲线,从而对未知浓度 的蛋白质样品进行绝对定量分析。
相对定量
通过比较不同样品中蛋白质条带的灰 度值或亮度,可以计算出各蛋白质的 相对表达量。
04
蛋白质电泳分析的优缺点
优点
03
蛋白质电泳分析结果解读
电泳图谱的解读
01
02
03
蛋白质分子量标准
电泳图谱中通常会有一条 蛋白质分子量标准,用于 参考和标定蛋白质的分子 量。
蛋白质条带位置
通过观察电泳图谱中蛋白 质条带的位置,可以判断 蛋白质的迁移率和分子量 大小。
蛋白质表达量
通过比较不同样品中蛋白 质条带的亮度或密度,可 以判断蛋白质的表达量。
在食品安全和检测领域的应用前景
食品成分分析
蛋白质电泳分析可用于食品中蛋白质的鉴定和含 量测定,确保食品质量和安全。
污染物检测
蛋白质电泳分析可以检测食品中的有害物质和污 染物,如农药残留、重金属等。
转基因食品检测
通过蛋白质电泳分析,可以检测转基因食品中的 外源蛋白质,保障消费者权益。
THANKS
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蛋白质电泳分析PPT 课件
目录
• 蛋白质电泳分析概述 • 蛋白质电泳分析实验操作 • 蛋白质电泳分析结果解读 • 蛋白质电泳分析的优缺点 • 蛋白质电泳分析展望
毛细管电泳和毛细管电色谱(ppt)
度量电渗流大小是单位电场下的电渗流速率即电渗淌度
(eo)或电渗速率(ueo),可用Smoluchowski 方程表示:
eo
o w
ueoeoEowE
u eo
Ld t0
eouE eoL t0d
1Ld E to
Lt U
3.1.3. 电渗流
以电场力驱动产生的溶液EOF,与高效液相色谱中由高压 泵产生的液体流型不同:
3.1.5. 分离原理
电泳和电渗流并存,在不考虑相互作用的前提下,粒子在 毛细管内电介质中的迁移速率是两种速率的矢量和:
uuep ueo (epe)oE
令µapp=µep + µeo,称之为表观淌度,即从毛细管电泳测量 中得到的淌度为粒子自身的电泳淌度和由电渗引起的淌度之
和,并有
ap pepeou/EL trdU Lt
目前有三种方法可以让样品直接进入毛细管:
电动法、压力法和浓差扩散法。
3.2.3. 电源及其回路
电流回路系统包括高压电源、电极、电极槽、导线和电 解质缓冲溶液等。CE和CEC一般采用0 ~ ±30 kV连续可 调的直流高压电源。理想的电源应具备: 1.能输出单极直流高压(一端接地); 2.电压、电流、功率输出模式任意可选; 3.能控制电压、电流或电功率的梯度; 4.电压输出精度应高于1%。 CE的电极通常由直径0.5~l mm的铂丝制成。 电极槽,即缓冲液瓶,通常是带螺口的小玻璃瓶或塑料 瓶(1~5mL不等),要便于密封。缓冲液内含电解质,充于 电极槽和毛细管中,通过电极、导线与电源连通,一同 构成整个电流回路。
毛细管电色谱由于引入了色谱机制,其保留机理包括两个 方面:
其一,如同HPLC,基于溶质在固定相和流动间分配过程; 其二,如同CE,基于溶质电迁移过程。CEC容量因子可 用下式表示:
详析高考电泳图谱的分析方法
详析高考电泳图谱的分析方法作者:邓过房来源:《广东教育·高中》2016年第10期DNA电泳是基因工程中最基本的技术。
近年来基于DNA电泳图谱分析与比较,结合高中所学的基因诊断、DNA指纹技术以及基因克隆等相关内容的遗传学试题考查较为常见。
以遗传学基本知识为背景,以DNA电泳图谱为情境,强调情境与立意相结合,体现高考能力考核目标和要求,很好地考查学生的获取与处理表达信息能力和应用分析能力。
一、电泳图谱概述1. 原理。
电泳是利用带电分子或离子所带电荷或分子量不同,在电场中移动距离(或速度)不同的原理分离分子或离子的方法,如等位基因A与a,经限制酶切开后,由于相关片段分子量等差异,在电场中移动距离不同,从而使两种基因得以分离。
2. 实例。
对图1中1~4号个体进行基因检测,将含有该遗传病基因或正常基因的相关DNA片段各自用电泳法分离。
正常基因显示一个条带,患病基因显示为另一个不同的条带,结果如图2。
请据图1、图2分析图1中5号及7号个体基因电泳条带应为何类?分析如下:(1)先据图1求得1~4号个体基因型,4为aa,则1、2均为Aa,3为AA或Aa。
(2)将1~4基因型与图2的电泳图谱作对照发现只有c编号的个体基因电泳带特别——只有条带2,无条带1,则c所代表的个体中基因型为“纯合子”,即只含一种基因,由此推测c 为1~4中的4号个体。
进一步结合图1与图2可推知a、b、d所代表的个体既含A又含a(由此确定3号不可能为AA)。
(3)由5、6均正常,所生女儿7号为患者可推知:5号基因型为Aa,应含条带1、条带2,7号个体基因型为aa,其电泳条带应与c吻合。
二、典例剖析【例1】(2015·江苏卷)由苯丙氨酸羟化酶基因突变引起的苯丙氨酸代谢障碍,是一种严重的单基因遗传病,称为苯丙酮尿症(PKU),正常人群中每70 人有1 人是该致病基因的携带者(显、隐性基因分别用 A、a 表示)。
图3是某患者的家族系谱图,其中Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3 及胎儿Ⅲ1(羊水细胞)的 DNA 经限制酶 Msp玉消化,产生不同的片段(kb 表示千碱基对),经电泳后用苯丙氨酸羟化酶 cDNA 探针杂交,结果见图4。
热点专题03 《电泳图谱》分析题型-2023年高考生物临考热点梳理课件
转化效率。
(2021辽宁卷·24节选) PHB2蛋白具有抑制细胞增殖的作用。为初步探究某动物PHB2蛋 白抑制人宫颈癌细胞增殖的原因,研究者从基因数据库中获取了该蛋白的基因编码序 列(简称phb2基因),大小为0.9kb(1kb=1000碱基对),利用大肠杆菌表达该蛋白 。回答下列问题:
高考热点专题— 《电泳图谱》分析题型归类
电泳
1.什么是电泳? 电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。
2.电泳的原理是什么?
许多重要的生物大分子,如多肽、核酸等都具有可解离的基团,在一定的pH下,
这些基团会带上正电或负电。在电场的作用下,这些带电分子会向着与其所带电荷相 反的电极移动。电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大 小、形状的不同,使带电分子产生不同的迁移速度,从而实现样品中各种分子的分离。
四.电泳与基因工程
1.现有一长度为3000碱基对(bp)的线性DNA分子,用限制性核酸内切酶酶 切后,进行凝胶电泳,使降解产物分开。用酶H单独酶切,结果如图1。 用酶B单独酶切,结果如图2。用酶H和酶B同时酶切,结果如图3。该 DNA分子的结构及其酶切图谱是
电泳条带表示不同长度的DNA片段!
A
说明有2个酶B切口
三.电泳与DNA指纹、亲子鉴定
1.DNA指纹技术可用于进行身份鉴定,法医部门对一次事故中死亡的某男子 进行了DNA指纹分析。随后对4对该男子可能的父母做了DNA分析。与这名
B 男子的DNA指纹相匹配的一对父母是( )
这名男子的DNA 条带一半与B组父 亲相同,另一半 与B组母亲相同
电泳条带表示不 同的DNA片段!
电泳图谱中条带的数目表示
电泳图谱中条带的数目表示电泳图谱(electrophoregram)是通过电泳将一个混合物样品(如血清)在支持介质上分成区带。
但须将电泳条经过染色,使区带显示出来而得电泳图谱。
还可以进一步在光密度计上进行扫描而获得记录图谱。
基本原理带电粒子在电场的作用下,向着与其电性相反的电极移动的现象,称为电泳。
利用带电粒子在电场中移动速度不同,对混合物各组份进行分离、纯化和测定的技术称为电泳技术。
可分离的样品即可以是大分子的蛋白质、多糖、核酸,也可以是小分子的氨基酸,核苷等。
电泳方式差别很大.但基本原理是一致的,即:待分离样品中各种分子在同一pH下带电性质和带电量以及分子本身大小、形状等性质的差异,使带电分子在电场中产生不同的迁移速度,从而实现对样品分离、鉴定或提纯。
电泳分类不同种类的电泳实现方式和技术关键各不相同,纷繁复杂:尚没有任何一种分类体系可以做到不重复的涵盖所有电泳方式。
综合考虑支持物类型、电泳原理、用途等因素的系统分类方法简单清晰,而且主要的电泳种类都能在该体系中找到自己的位置。
按是否使用支持物分为无支持物的电泳技术此类电泳也称自由电泳。
电泳方式是直接将待测样品溶于适当的缓冲液中,在缓冲液两端通电,形成电场,带点粒子在溶液中自由泳动达到分离的效果。
包括Tise-leas式微量电泳、显微电泳、等电聚焦电泳、等速电泳及密度梯度电泳等。
自由电泳由于电泳仪构造复杂、体积庞大,操作要求严格,价格昂贵等原因,发展比较缓慢。
往往只有当其他技术难以满足分析、分离要求时才会选择自由电泳,如等电聚焦电泳是准确测量蛋白质等电点的无可替代的方法。
有支持体的电泳技术电泳方式是选择滤纸、凝胶等适当物质做支持物,将支持物两端或全部浸入缓冲液中,并达到缓冲体系平衡,在支持物上加样,缓冲液两端加电压,形成电场从而实现电泳效果。
带点粒子本身性质和支持物口径大小等因素共同决定其泳动的最终位置。
电泳结果表现为不同组份形成相隔离的区带,故此类电泳又称区带电泳,包括纸电泳,醋酸纤维薄膜电泳,薄层电泳,粉末电泳(支持物有:淀粉,纤维素粉,玻璃粉等),凝胶电泳(聚丙烯酰凝胶,硅胶,琼脂(糖)凝胶)。
电泳图像例析
电泳图像例析【技法必备】1.原理电泳是利用带电分子或离子所带电荷或分子量不同,在电场中移动距离(或速度)不同的原理分离分子或离子的方法,如等位基因A与a,经限制酶切开后,由于相关片段分子量等差异,在电场中移动距离不同,从而使两种基因得以分离。
2实例对图1中1~4号个体进行基因检测,将含有该遗传病基因或正常基因的相关DNA片段各自用电泳法分离。
正常基因显示一个条带,患病基因显示为另一个不同的条带,结果如图2。
请据图1、图2分析图1中5号及7号个体基因电泳条带应为何类?分析如下(1)先据图1求得1~4号个体基因型,设4为aa,则1、2均为Aa,3为AA或Aa。
(2)将1~4号个体基因型与图2的电泳图谱作对照发现只有c编号的个体基因电泳带特别,只有一条带2,无条带1,则c所代表的个体中基因型为纯合子”,即只含一种基因,由此推测c为图1~4号中的4号个体。
进一步结合图1与图2可推知a、b、d所代表的个体既含A又含a(由此确定3号不可能为A)。
(3)由5、6均正常,所生女儿7号为患者可推知:5号基因型为Aa,应含条带1,条带2,7号个体基因型为aa,其电泳条带应与c吻合。
【题型推荐】1.人类基因组中有大量短串联重复序列(STR),重复次数在不同个体间存在差异,具有高度多样性。
提取某犯罪现场证据DNA 及嫌疑人DNA,PCR扩增某基因座STR后电泳,结果如图,据此可排除嫌疑的是( )A.甲B.乙C.丙D.丁【解答】解:根据图示分析可知:嫌疑人丙的DNA经PCR扩增某基因座STR后电泳,有一段与证据DNA不同,而甲、乙、丁的DNA经PCR扩增某基因座STR后电泳,都与证据DNA相同,据此可排除嫌疑的是丙。
故选:C。
2.戈谢病是山于患者缺乏β一葡糖脑廿脂酶,从而引起大址的葡糖脑苷脂在细胞内积聚,导致患者出现肝脾肿大等现象( Y 染色体上不存在该基因).如图是用凝胶电泳的方法得到的某患者家系该遗传病的基因带谱,据图分析下列推断不正确的是( )3.如图是甲、乙两种单基因遗传病的家系图,以及各家庭成员的相关基因用不同限制酶处理后的电泳结果图。
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一、 图象采集与加工 (editing images)
1、扫描:凝胶染色后用清华紫光扫描仪扫描,透射模式,
全彩RGB,分辨率为400dpi-800dpi,尽量排除气泡,文件以 tiff格式保存。
2、图片加工:
在PDQUEST 2-D分析软件中打开以tiff格式保存的文件可以。 (单击“打开文件”图标和“File”菜单并选择“Open”命令, 选择保存2-D图象文件的磁盘、路径和文件名,双击文件名或单 击“Open”以打开2-D图象文件,此时tiff格式保存的文件会自 动另外创建一个为PDQUEST 2-D分析软件自定义的文件格式2D
二 、斑点检测 (spots detection)
图象采集与加工后就要进行斑点检测,PDQUEST 2-D 分析软件通过一个称之为“蛋白质斑点检测向导 (spot identification wizard )”的程序来实现 的。
单击“spot”菜单,选择“spot identification wizard” 程序。 该程序首先需人工设定检测参数如最小斑点、最弱斑点、最 大斑点、最小斑点和背景值,然后程序进行自动检测并可调节 检测的灵敏度,若检测效果不理想,该步骤可反复进行。程序 允许人工调节脱尾(streaks)、背景、斑点(speckles)和 其他一些选项等。 这些参数设好后单击Find spot centers,其结果在凝胶图象 会显示检测到的斑点会用“ 字(Spot Crosshairs)”表示, 检测的蛋白质斑点应尽量与肉眼观测的相符。 在Parameter Set 项输入保存的名称,蛋白质斑点的参数可 被保存,并能用保存的参数自动检测所有2-D凝胶中蛋白质斑 点,单击Process all gels,会出现一个Auto-detect spots 窗口,其中可以选择需要进行斑点检测的凝胶图象(这些凝胶 图像需事先打开)。 蛋白质斑点检测完了之后,软件会自动创建另外两种格式分 别为gel image 和gel spot。
PDQuest 软件简介
PDQuest软件是显示(imaging)、分析 (analyzing)双向电泳图谱&数据库查询的一个 软件包
硬件:一定的电脑配置,Pentirm 166处理器,
64M内存,3G硬盘,1024*768分辨率 ,256色, SCI接口,windows操作系统 软件: PDQuest双向凝胶图像分析软件,BioRad Laboratory,Hercules,CA
Scan。)
单击工具栏上的control the image display 图标,会出 现一个对话框,通过改变此对话框的High 和Low的值以改变明 亮度。
用工具栏的crop可以切割掉凝胶边缘没有蛋白质点的部 分,以减少分析的复杂性,但要注意对你要分析的多块凝 胶图像最好是切割成同样大小。 (在操作时先选择其中的一个凝胶图象并选定要切割的区 域,然后在image>advance crop>save crop settings 下保 存crop的设定条件并输入保存的名称,其他的图象切割时 在image>advance crop>load crop settings中选定先前保 存的名称即可 )
电泳图谱的图像分析
Differential analysis
回顾
State 1
2DE
PMF LCMS/MS State 2 Database unctional analysis
电泳图谱的图像分析简介 what can we get from image analysis?
由于在进行斑点检测时会错误的识别一些蛋白质斑点, 比如将一些污染的非蛋白质点识别为蛋白质点、将本来 是一个蛋白质点识别为两个蛋白质点或者反之。所以在 匹配之前最好进行处理,同时将gel scan 、gel image 和gel spot图打开,然后单击edit spot tool,出现一个 对话框,此对话框中有增加斑点(make a spot at cursor), 删除斑点(remove spot at cursor),合并斑 点(combine spot in box)等图标,可根据你的目的而 选择其中一个图标进行相应的斑点处理。这些处理只能 在gel image图象中处理,但相应的在gel spot图象中会 同时得到显示。
三 、斑点匹配 (Matching spots)
蛋白质斑点检测完了之后,为了比较和分析不同凝胶中蛋白 质斑点的改变,PDQUEST 可以建立一个Matchset。 单击match>creat matchset, 出现一个Matchset的对话框,输入 文件名称,保存路径,选择(select)或上载(load)gel spot 图像的文件名,然后单击creat, 出现一对话框,选择其中的一 个图象做为参考图象(standard member), 整个Matchset用单 个窗口(signal window)来表示,其中的亚窗口 (subwindow)分别用来表示参考图像(用REF来表示)和成 员胶(member gel)图像。
PDQUEST 2-D分析软件系统和其他2-D分析软 件系统一样,包括: 一 图象采集与加工: 二 斑点检测 三 斑点匹配 四 数据分析及输出
PDQuest 软件的使用
/download/pdquest/Lessons/interface.htm
PDQuest 软件的使用
以PDQUEST 2-D分析软件为例将双向电泳分 析的基本实验过程做一简单介绍。
凝胶的图像处理分析及细 胞蛋白谱的建立
典型流程
凝胶图像的扫描: 图像加工: 斑点检测和定量: 凝胶配比: 数据分析: 数据呈递(report) 2-DE数据库的建立:
PDQuest 软件