聚丙烯酰胺凝胶电泳

聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）：蛋白质与寡核苷酸的分离艺术

聚丙烯酰胺凝胶电泳，一种采用聚丙烯酰胺凝胶作为支撑介质的精密电泳技术，如今已成为分离蛋白质和寡核苷酸的重要方法。

聚丙烯酰胺凝胶，是由丙烯酰胺单体与甲叉双丙烯酰胺聚合而成。这一过程需要通过自由基的催化，通常采用化学聚合法和光聚合法。在化学聚合过程中，过硫酸铵(APS)担任催化剂的角色，而四甲基乙二胺(TEMED)则作为加速剂。这种凝胶的独特之处在于其网状结构，这一结构产生了分子筛效应。

聚丙烯酰胺凝胶电泳可分为两大类别：连续系统和不连续系统。连续系统的电泳体系中，缓冲液的pH值和凝胶浓度保持一致。带电颗粒在电场的作用下，主要依赖电荷和分子筛效应进行分离。不连续系统则因其缓冲液的离子成分、pH值、凝胶浓度及电位梯度的差异，使得带电颗粒在电场中的运动除了电荷效应和分子筛效应，还伴有浓缩效应。不连续系统的分离条带更清晰，分辨率更高。

聚丙烯酰胺凝胶电泳以两种形式存在：非变性电泳和变性电泳。在蛋白质的非变性电泳中，蛋白质保持其天然状态，依据其分子量、形状及所带电荷量在电场中形成梯度分离。而在DNA的非变性电泳中，DNA以双链状态移动，其迁移率受到碱基组成和序列的影响。当涉及到变性电泳时，如加入SDS等变性剂，蛋白质会变性并与变性剂结合成复合物，使得蛋白质带的负电荷远远超过其本身，从而掩盖了蛋白分子间的天然电荷差异，使得分离仅依据分子量大小。

聚丙烯酰胺凝胶电泳技术不仅已成为分析鉴定蛋白质和核酸分子的关键实验手段，还在酶的鉴定、同工酶的分析和提纯等领域有着广泛应用。它在分子生物学研究方法中也有着举足轻重的地位，如DNA重组、DNA核苷酸序列分析、DNA限制性内切酶分析及限制性酶切作图等。可以说，聚丙烯酰胺凝胶电泳技术是现代生物学研究中不可或缺的一部分。