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Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra Departamento de Ciências da Vida Genética Electroforese de Produtos de PCR A electroforese em gel de agarose é o método mais utilizado actualmente para analisar uma amostra de DNA, detectar a presença de contaminantes, isolar moléculas de diferentes tamanhos ou conformações e separar fragmentos de DNA após tratamento com enzimas de restrição. Este método baseia-se no seguinte princípio: se uma molécula é colocada num campo eléctrico, migrará para o eléctrodo apropriado a uma velocidade (ou mobilidade electroforética) proporcional à força a que está submetida e à sua carga. Uma mistura de diferentes moléculas (ou fragmentos de molécula) pode ser resolvida electroforeticamente com base (1) na dimensão da molécula, (2) na forma e conformação da molécula e (3) na grandeza da carga total da molécula. Podem utilizar-se diferentes tampões em electroforese sendo, porém, o mais utilizado o Tris-borato-EDTA (TBE) a pH 8.3-8.5. A este valor de pH, só os grupos fosfato do ácido nucleico estão ionizados de modo que a mobilidade electroforética depende apenas do peso molecular do ácido nucleico. A agarose é um polissacarídeo linear de galactose e galactose anidra, com grupos substituintes que podem ser: sulfato, piruvato, carboxilo, entre outros. As soluções de agarose polimerizam a uma temperatura próxima dos 40ºC, obtendo-se uma matriz cuja malha (dimensões dos poros) pode variar consoante a concentração em agarose (0.3% a 2%). Assim, escolhendo convenientemente a concentração de agarose podem separar-se moléculas de DNA cujo número de pares de bases varia entre 1000 a 50000 (gel a 0.3%) ou entre 200 a 3000 (gel a 2%). Para separar fragmentos de DNA de dimensões inferiores a 200 pares de bases é preferível usar outro tipo de gel (co-polímeros de acrilamida e bisacrilamida). Neste trabalho usar-se-á uma tina de electroforese horizontal, com gel de agarose submerso, o que tem várias vantagens. A preparação do gel é muito simples e as amostras depositam-se facilmente. A migração das amostras no gel pode ser acompanhada durante o processo, se se incorporar azul de bromofenol na própria mistura a colocar no poço. Após a migração, as bandas originadas podem ser observadas sob luz UV, se o gel for corado com um corante que seja fluorescente (p.e brometo de etídio ou GelRed®. Pode ser corado após a corrida electroforética, por exemplo, usando também por exemplo brometo de etídio1, por imersão do gel neste. Também pode haver coloração por incorporação do próprio corante no gel aquando da sua preparação, podendo-se usar também neste caso GelRed®. 1 O brometo de etídio é um agente mutagénico potente, pelo que deve usar sempre luvas e colocar num recipiente próprio todo o material que tenha entrado em contacto com este corante. Neste trabalho, usaremos como substituinte deste o GelRed®., pois é menos tóxico. Material Produtos de PCR (amplificados na última aula) Balança Espátula Balão de Erlenmeyer 250 ml Proveta 50 ml Micropipetas Tina de electroforese Transluminador de UV Parafilme Microtubos de 1.5 µl Microondas Reagentes Agarose Tampão TBE 10x (diluído depois para 1x) Solução de deposição GelRed® Marcador de peso molecular 100bp Metodologia Pesar 0,75 g de agarose, directamente para um balão Erlenmeyer de 250 mL; Adicionar 50 mL de tampão electroforético 1x TBE; “Cozer” a solução no microondas durante aproximadamente 5 minutos na potência máxima, até entrar em ebulição e apresentar um aspecto translúcido que significa total dissolução da agarose; Deixar arrefecer um pouco a solução; Adicionar 2,5µl de GelRed à solução no Erlenmeyer. Verter a solução sobre um tabuleiro de acrílico selado. Colocar o pente, eliminar bolhas de ar que se possam ter formado e deixar polimerizar o gel à temperatura ambiente numa superfície plana. Durante a polimerização, preparam-se as amostras da amplificação do DNA: Num microtubo de 1,5 mL, misturar 25µL da mistura de PCR e 5 µL de solução de deposição. Colocar o gel polimerizado numa tina de electroforese horizontal, e cobrir totalmente o gel e os poços com o tampão electroforético 1x TBE. Depositar as amostras nos poços do gel. No primeiro e no último poço, incluir 5 µL do marcador de peso molecular GeneRuler DNA Ladder Mix (100bp) (BioLine). Verificar que as amostras estão colocadas do lado do pólo negativo (cor preta) e que a migração será no sentido do pólo positivo (cor vermelha); Colocar a tampa na tina, ligar os cabos à fonte e iniciar a electroforese a 90V tendo o cuidado de verificar se há desprendimento de bolhas dos eléctrodos, devido à electrólise e se, passados alguns minutos, o azul de bromofenol já começou a migrar no sentido correcto; Após migração julgada conveniente (azul de bromofenol sensivelmente a ¾ do comprimento do gel), desligar a corrente eléctrica da fonte, desligar os cabos e retirar a tampa da tina. Retirar o gel cuidadosamente para não partir; Colocar com cuidado o gel no transluminador de UV. Captar a imagem. Analisar as bandas obtidas. Registar numa matriz a presença/ausência de cada uma das bandas (para registar polimorfismos). Análise dos géis por presença/ausência de bandas .
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