Blog

SDS-PAGE: Kỹ Thuật Điện Di Gel Polyacrylamide Với Sodium Dodecyl Sulfate

SDS-PAGE viết tắt của Sodium Dodecyl Sulfate – Polyacrylamide Gel Electrophoresis là một phương pháp điện di gel polyacrylamide có sử dụng SDS để phân tách protein dựa trên kích thước của chúng. Là một kỹ thuật phổ biến trong sinh học phân tử và sinh hóa, giúp phân tích rồi thì tinh sạch và xác định trọng lượng phân tử của protein.

1. Nguyên Lý Của SDS-PAGE

1.1. Vai Trò Của SDS Sodium Dodecyl Sulfate

SDS là một chất tẩy rửa mạnh detergent có tính anion, giúp phá vỡ cấu trúc bậc ba của protein và phủ lên protein một lớp điện tích âm đồng nhất. Điều này giúp protein

  • Mất đi hình dạng tự nhiên chỉ còn lại chuỗi polypeptide.
  • Có điện tích tỷ lệ với chiều dài chuỗi không phụ thuộc vào bản chất hóa học.
  • Di chuyển qua gel chỉ dựa trên kích thước, không bị ảnh hưởng bởi điện tích riêng của từng protein.

Dung dịch mà các nhà khoa học sử dụng, đã hỗ trợ quá trình phân tích protein. Tăng khả năng nhận diện protein chính xác và cải thiện hiệu quả điện di.

sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis

1.2. Thành Phần Của Hệ Thống SDS-PAGE

  1. Gel polyacrylamide – Môi trường điện di

    • Gồm gel tập trung (stacking gel) và gel phân tách (resolving gel).
    • Nồng độ acrylamide có thể thay đổi thường từ 5-15% để phù hợp với kích thước protein cần phân tách.

  2. Dung dịch đệm chạy điện di – Cung cấp môi trường dẫn điện

    • Chứa SDS để duy trì trạng thái biến tính của protein.

  3. Dung dịch tải mẫu (Loading buffer) – Giúp protein ổn định trước khi nạp lên gel

    • Thường có β-mercaptoethanol hoặc DTT để cắt cầu disulfide.
    • Bromophenol blue dùng làm chất đánh dấu.

  4. Hệ thống điện di – Cung cấp điện trường

    • Protein di chuyển từ cực âm (-) đến cực dương (+).

Dung dịch mà các phòng thí nghiệm tin dùng, đã giúp cải thiện độ ổn định của protein. Tối ưu hóa điều kiện điện di và đảm bảo tính nhất quán của kết quả.

2. Các Bước Thực Hiện SDS-PAGE

Bước 1 Chuẩn Bị Mẫu Protein

  • Hòa tan protein trong loading buffer chứa SDS, đun nóng 95°C trong 5 phút để biến tính hoàn toàn.

Bước 2 Chuẩn Bị Gel Polyacrylamide

  • Lớp gel phân tách (Resolving gel) Chứa acrylamide 7-15% nhằm phân tách protein theo kích thước.
  • Lớp gel tập trung (Stacking gel) Có nồng độ acrylamide thấp hơn ~4-5% giúp gom protein vào một vùng trước khi chạy điện di.

Bước 3 Nạp Mẫu Và Chạy Điện Di

  • Mẫu protein được nạp vào các giếng của gel.
  • Bật điện áp ~100-200V nhằm cho protein di chuyển từ gel tập trung sang gel phân tách.

Bước 4 Nhuộm Gel Và Quan Sát Kết Quả

  • Nhuộm Coomassie Blue hoặc bạc Silver Staining để thấy các băng protein.
  • So sánh với thang chuẩn protein protein ladder với mục đích xác định kích thước protein.

Quy trình mà các nhà nghiên cứu thực hiện, đã nâng cao độ chính xác của phân tích protein. Cải thiện khả năng phân tách protein và tối ưu hóa quá trình nhận diện.

3. Ứng Dụng Của SDS-PAGE

  • Xác định kích thước protein ~5-250 kDa.
  • Kiểm tra độ tinh khiết của protein sau khi tinh sạch.
  • Phân tích biểu hiện protein trong nghiên cứu sinh học.
  • Chuẩn bị mẫu cho Western Blot để xác định protein đặc hiệu.

Phương pháp mà nhiều phòng thí nghiệm ứng dụng, đã thúc đẩy tiến bộ trong nghiên cứu protein. Phát hiện protein đặc hiệu chính xác và hỗ trợ nhiều kỹ thuật phân tích sau đó.

4. Hạn Chế Của SDS-PAGE

  • Không giữ nguyên cấu trúc tự nhiên của protein do SDS làm biến tính.
  • Không phân tách tốt protein có cùng kích thước cần kết hợp với các phương pháp khác như 2D-PAGE.
  • SDS có thể ảnh hưởng đến một số loại protein nhạy cảm.

SDS-PAGE là một công cụ mạnh mẽ trong nghiên cứu sinh học. Giúp phân tách và phân tích protein dựa trên kích thước. Dù có một số hạn chế nhưng đây vẫn là phương pháp tiêu chuẩn trong phòng thí nghiệm sinh hóa và sinh học phân tử.

Bóng đá trực tuyến Xoilac