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电泳缓冲液TAE与TBE,哪个更好?

我们在进行DNA电泳时都会加入缓冲溶液,常用的缓冲溶液有TAE,含有三羟基氨基甲烷 Tris,乙酸acetate和EDTA 以及TBE( Tris-硼酸borate-EDTA )。

 

缓冲液的作用是什么?
缓冲液的作用之一是维持溶液的pH稳定。 电流通过水时,在阳极发生氧化反应,生成氧气以及氢离子;在阴极发生还原反应,生成氢气以及氢氧根离子。长时间电泳将会使阳极变酸,阴极变碱。一个好的缓冲系统应该有较强的缓冲能力,使溶液两极的pH保持基本稳定。

 

电泳缓冲液的另一个作用是使溶液带有一定的导电性,以利于DNA分子的迁移。 DNA为碱性物质,在电泳(缓冲液pH=8)时带负电荷,由负极向正极迁移。

 

电泳缓冲液还有一个组分是EDTA,目的是螯合Mg2+等离子,防止电泳时激活DNA酶。由于核酸酶需要这些离子,EDTA可以将这些离子牢牢抓住,避免核酸降解。但要注意的是,镁离子同时是很多酵素的辅助因子,如限制酶,DNA聚合酶等等,因此EDTA的浓度一般不会太高(通常在1mM左右)。

 

TAE or TBE哪个更好?
DNA电泳时应该用哪个?这其实取决于你的实验目的。下面我们来看看二者的区别[1]。
  •  TBE的电导率大于TAE的电导率。因此相比于TAE,TBE不太会导致电泳槽内过热的情况发生,长时间电泳推荐使用TBE
  • 硼酸是酶的抑制剂,因此如果你需要分离电泳的DNA用于酶切反应,建议使用TAE作为电泳缓冲溶液
  • TBE对于较小片段的分离效果更好。对于小于300bp的片段,在2%的琼脂糖凝胶上,TBE中的迁移速度更快
  • TAE适用于大片段的分离,大于2kb的片段在TAE中的迁移速度更快(0.8%的琼脂糖凝胶中),速度比在TBE中快出约10%
  • TAE更适用于回收DNA片段。
  • 相比于TBE,TAE对于超螺旋的DNA分辨率更高[2]

 

TAE与TBE的配方
在本文的最后,我们列出TAE与TBE的配方以及配置方法,供大家查询使用[3]。
TAE缓冲液
实验之中经常将TAE配制成10× 或者 50× 的储液,实验前稀释储液到1×的工作液。 1x TAE 缓冲液的成分是:
  • 40 mM Tris (pH 7.6)
  • 20 mM acetic acid
  • 1 mM EDTA
50x TAE储液配制方法:
将Tris(FW=121) 242g,100 ml 0.5 M EDTA, 57.1 ml的冰醋酸溶解在600 ml的去离子水中;而后调节pH至8.3,加去离子水定容至1L后,室温保存。
使用时稀释50倍 即1×TAE Buffer

TBE缓冲液
TBE缓冲液可以配置成 5× or 10×的储液。1x TBE 缓冲液的成分是:
  • 89 mM Tris (pH 7.6)
  • 89 mM boric acid
  • 2 mM EDTA
10x TBE 储液配制方法:
将Tris(FW=121)108g,硼酸(FW=61.8)55g,40 ml 0.5 M EDTA 溶解在600 ml的去离子水中;而后调节pH至8.3,加去离子水定容至1L后,室温保存。
使用时稀释10倍 即1×TBE Buffer

 

 参考文献
[1]三浦裕, 和気弘明, 加藤泰治. TBE, or not TBE; that is the question: Beneficial usage of tris-borate for obtaining a higher resolution of small DNA fragments by agarose gel electrophoresis[J]. Nagoya medical journal, 1999, 43(1): 1-6.
[2]Dingman C W, Peacock A C. Analytical studies on nuclear ribonucleic acid using polyacrylamide gel electrophoresis[J]. Biochemistry, 1968, 7(2): 659-668.
[3]http://www.bio-rad.com/webroot/web/pdf/lsr/literature/Bulletin_6205.pdf

作者: 于浩然

本科及硕士毕业于天津大学,博士毕业于伦敦大学学院。现就职于浙江大学化学工程与生物工程学院,PI,博导。研究方向为蛋白质工程、生物催化剂、合成生物学等。



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