ĐIỆN DI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐỒNG THÁP
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐỒNG THÁP
KHOA SINH HỌC
KHOA SINH HỌC
ĐỀ TÀI

I. Khái niệm
I. Khái niệm
II. Ứng dụng của hiện tượng điện di.
II. Ứng dụng của hiện tượng điện di.


1. Ứng dụng kỹ thuật điện di protein SDS-PAGE cải
1. Ứng dụng kỹ thuật điện di protein SDS-PAGE cải
thiện và nâng cao phẩm chất các giống lúa.
thiện và nâng cao phẩm chất các giống lúa.


2.
2.
Điện di phân tích ADN và ARN
Điện di phân tích ADN và ARN
.
.


3. Điện di thuốc.
3. Điện di thuốc.

4. Phân tách protein bằng điện di trên gel.
4. Phân tách protein bằng điện di trên gel.


5. Điện di Protein và DNA trên cây bưởi Da xanh.
5. Điện di Protein và DNA trên cây bưởi Da xanh.


6. Ứng dụng kỉ thuật điện di Isozyme trong công tác
6. Ứng dụng kỉ thuật điện di Isozyme trong công tác
định danh giống cao su ở vườn nhân tược ghép.
định danh giống cao su ở vườn nhân tược ghép.


7. Dùng phương pháp điện di đối với da
7. Dùng phương pháp điện di đối với da


8. Máy điện di
8. Máy điện di

I. Khái niệm
I. Khái niệm


Điện di: Sự di chuyển của các hạt mang điện
Điện di: Sự di chuyển của các hạt mang điện
dưới tác dụng của điện trường và chiều chuyển
dưới tác dụng của điện trường và chiều chuyển
động của nó về điện cực trái dấu.

động của nó về điện cực trái dấu.
Điện di hay
Điện di hay
điện di trên gel
điện di trên gel
(
(
electrophoresis
electrophoresis
hay
hay
gel electrophoresis
gel electrophoresis
) áp dụng trong sinh học
) áp dụng trong sinh học
phân tử là một kĩ thuật để phân tích các phân tử
phân tử là một kĩ thuật để phân tích các phân tử
ADN
ADN
,
,
ARN
ARN
hay protei
hay protei
n
n
dựa trên các đặc điểm
dựa trên các đặc điểm
vật lý của chúng như kích thước, hình dạng hay

vật lý của chúng như kích thước, hình dạng hay
điểm đẳng
điểm đẳng


điện tí
điện tí
ch
ch
(isoelectric point).
(isoelectric point).



II. Ứng dụng của hiện tượng điện di.
II. Ứng dụng của hiện tượng điện di.
1.
1.
Ứng dụng kỹ thuật điện di protein SDS-PAGE cải thiện và nâng
Ứng dụng kỹ thuật điện di protein SDS-PAGE cải thiện và nâng
cao phẩm chất các giống lúa.
cao phẩm chất các giống lúa.





Điện di protein SDS-PAGE (Sodium Dodecyl Sulfate
Điện di protein SDS-PAGE (Sodium Dodecyl Sulfate
PolyAcrylamide) có thể ứng dụng trên thực vật, động vật, vi

PolyAcrylamide) có thể ứng dụng trên thực vật, động vật, vi
sinh vật.
sinh vật.


Trong chọn tạo giống lúa, kỹ thuật này giúp phát hiện nhanh
Trong chọn tạo giống lúa, kỹ thuật này giúp phát hiện nhanh
những tính chất nổi bật như mùi thơm, protein, amylose
những tính chất nổi bật như mùi thơm, protein, amylose

Buồng điện di protein

Phân tích protein bằng điện di SDS-PAGE



Cải thiện phẩm chất
Cải thiện phẩm chất
những giống đặc sản
những giống đặc sản
như
như


Nếp Bè 1-2
Nếp Bè 1-2
có chất
có chất
lượng cơm nấu ngon,
lượng cơm nấu ngon,

dẻo, chiều dài hạt và
dẻo, chiều dài hạt và
năng suất cao hơn
năng suất cao hơn
giống Nếp Bè trước
giống Nếp Bè trước
đây nhờ ứng dụng kỹ
đây nhờ ứng dụng kỹ
thuật điện di protein
thuật điện di protein
SDS-PAGE để phục
SDS-PAGE để phục
tráng giống lúa Nếp
tráng giống lúa Nếp
Bè đặc sản tại tỉnh
Bè đặc sản tại tỉnh
Tiền Giang.
Tiền Giang.




Nếp Bè 1-2

Jasmine 85
Jasmine 85
có biểu hiện bạc bụng, mùi thơm không ổn định, khó tìm
có biểu hiện bạc bụng, mùi thơm không ổn định, khó tìm
được thị trường tiêu thụ.
được thị trường tiêu thụ.

Nhưng sau khi giống Jasmine được cải thiện phẩm chất bằng kỹ thuật
Nhưng sau khi giống Jasmine được cải thiện phẩm chất bằng kỹ thuật
điện di protein SDS-PAGE, các giống này phát triển tốt, ít sâu bệnh, có
điện di protein SDS-PAGE, các giống này phát triển tốt, ít sâu bệnh, có
thể đạt năng suất và chất lượng cao.
thể đạt năng suất và chất lượng cao.



Kỹ thuật điện di protein SDS-PAGE giúp thanh lọc các dòng bị
Kỹ thuật điện di protein SDS-PAGE giúp thanh lọc các dòng bị
thoái hóa và tuyển chọn giống theo hướng cải thiện phẩm chất
thoái hóa và tuyển chọn giống theo hướng cải thiện phẩm chất
cơm nấu, làm mềm cơm. Đặc biệt là tăng hàm lượng protein,
cơm nấu, làm mềm cơm. Đặc biệt là tăng hàm lượng protein,
giúp ngon cơm hơn. Kỹ thuật này có chi phí thấp, cho kết quả
giúp ngon cơm hơn. Kỹ thuật này có chi phí thấp, cho kết quả
nhanh hơn so với phương pháp chọn lọc truyền thống. Khả
nhanh hơn so với phương pháp chọn lọc truyền thống. Khả
năng chống chịu sâu bệnh hại của các giống này tương đối tốt.
năng chống chịu sâu bệnh hại của các giống này tương đối tốt.
Trong các vụ qua, có một số đợt rầy nâu di trú nhưng lúa
Trong các vụ qua, có một số đợt rầy nâu di trú nhưng lúa
không bị ảnh hưởng nhiều. Các giống đang trổ bông đều nên
không bị ảnh hưởng nhiều. Các giống đang trổ bông đều nên
năng suất cao.
năng suất cao.

Việc tạo ra giống lúa thích nghi với điều kiện mặn xâm nhập vào
Việc tạo ra giống lúa thích nghi với điều kiện mặn xâm nhập vào
đất liền bằng kỹ thuật điện di SDS-PAGE protein đã phát hiện
đất liền bằng kỹ thuật điện di SDS-PAGE protein đã phát hiện
được các giống chỉ thị thơm và chịu mặn có thể ứng dụng
được các giống chỉ thị thơm và chịu mặn có thể ứng dụng
ngay cho công tác lai chọn.
ngay cho công tác lai chọn.

Kỹ thuật điện di protein SDS-PAGE

2.
2.


Điện di phân tích ADN và ARN
Điện di phân tích ADN và ARN


Nguyên tắc của phương pháp là do: dưới tác
Nguyên tắc của phương pháp là do: dưới tác
động của điện trường, các phân tử ADN
động của điện trường, các phân tử ADN
(thường tích điện âm) khác nhau về kích thước,

(thường tích điện âm) khác nhau về kích thước,
điện tích, mức độ cuộn xoắn và dạng phân tử
điện tích, mức độ cuộn xoắn và dạng phân tử
(mạch thẳng hay mạch vòng) sẽ di chuyển qua
(mạch thẳng hay mạch vòng) sẽ di chuyển qua
hệ mạng của gel từ cực âm (cathode) sang cực
hệ mạng của gel từ cực âm (cathode) sang cực
dương (anode) với tốc độ di chuyển khác nhau.
dương (anode) với tốc độ di chuyển khác nhau.
Vì vậy,
Vì vậy,


chúng dần dần tách nhau ra trên trường
chúng dần dần tách nhau ra trên trường
điện di, qua đó người ta có thể thu thập và phân
điện di, qua đó người ta có thể thu thập và phân
tích được từng phân đoạn ADN hoặc gen riêng
tích được từng phân đoạn ADN hoặc gen riêng
rẽ. Trên điện trường các phân đoạn ADN có kích
rẽ. Trên điện trường các phân đoạn ADN có kích
thước càng nhỏ càng có tốc độ di chuyển trên
thước càng nhỏ càng có tốc độ di chuyển trên
điện trường nhanh hơn.
điện trường nhanh hơn.

Sau khi điện di kết thúc, các phân tử ADN có thể quan sát thấy nhờ
Sau khi điện di kết thúc, các phân tử ADN có thể quan sát thấy nhờ
sử dụng các thuốc nhuộm phát huỳnh quang, chẳng hạn như
sử dụng các thuốc nhuộm phát huỳnh quang, chẳng hạn như
ethidium (chất này gắn kết với ADN bằng cách cài vào khe ở giữa
ethidium (chất này gắn kết với ADN bằng cách cài vào khe ở giữa
các nucleotit). Mỗi một băng điện di thường phản ánh một tập hợp
các nucleotit). Mỗi một băng điện di thường phản ánh một tập hợp
các phân tử ADN có cùng kích thước.
các phân tử ADN có cùng kích thước.

Điện di gel agarose các chế phẩm ADN thực vật
A: Trung Quân , B: Quế Bì,
C: Lộc Vừng, D: Săng Mây.
M: Thang chuẩn ADN l HindIII
MĐ: Mã Đà, CT: Cát Tiên

Điện di gel agarose các sản phẩm RAPD-PCR của mẫu
Trung Quân với các mồi D5, D6, D7, OPA4, OPA10 và
OPA12
M: Thang chuẩn ADN 1 kb, MĐ: Mã Đà, CT: Cát Tiên

Điện di gel agarose sản phẩm RAPD-PCR của mẫu Quế Bì với các
mồi OPA4, OPA10 và OPA12
M: Thang chuẩn ADN 1 kb, MĐ: Mã Đà, CT: Cát Tiên

Điện di gel agarose sản phẩm RAPD-PCR của mẫu Lộc Vừng với các
mồi P4, P10, Z16, Z17, Z18 và Z19.
M: Thang chuẩn ADN 1 kb, MĐ: Mã Đà, CT: Cát Tiên

Điện di gel agarose sản phẩm RAPD-PCR của mẫu
Săng Mây với các mồi P4, P10, Z16, Z17, Z18 và Z19.
M: Thang chuẩn ADN 1 kb, MĐ: Mã Đà, CT: Cát Tiên

Điện di trên gel agaroza 1% để kiểm tra các
plasmit tái tổ hợp

*
*
Ứng dụng:
Ứng dụng:


điện di huyết sắc tố giúp cho việc xác
điện di huyết sắc tố giúp cho việc xác
định các huyết sắc tố không bình thường gây ra
định các huyết sắc tố không bình thường gây ra
nhiều bệnh lý ), bệnh như: bệnh rối loạn huyết sắc
nhiều bệnh lý ), bệnh như: bệnh rối loạn huyết sắc
tố về số lượng (beta- thalassemia, denta-thalassemia
tố về số lượng (beta- thalassemia, denta-thalassemia
rối loạn huyết sắc tố về chất lượng (bệnh huyết sắc
rối loạn huyết sắc tố về chất lượng (bệnh huyết sắc
tố S, M, E, ). Đây là những bệnh thiếu máu huyết
tố S, M, E, ). Đây là những bệnh thiếu máu huyết
tán bẩm sinh bất thường về huyết sắc tố .
tán bẩm sinh bất thường về huyết sắc tố .

Điện di xác định huyết thống
Điện di xác định huyết thống

ĐIỆN DI RA CÁC VẠCH DÀI NGẮN KHÁC NHAU. HÌNH
MINH HỌA CỦA CÁC ĐOẠN DNA

3.
3.
Điện di thuốc
Điện di thuốc
Khái niệm
Khái niệm
.
.


Điện di thuốc (electrophoresis) là phương pháp
Điện di thuốc (electrophoresis) là phương pháp
dùng dòng điện một chiều đều để đẩy một số ion
dùng dòng điện một chiều đều để đẩy một số ion
thuốc điều trị vào cơ thể hoặc lấy các ion thuốc
thuốc điều trị vào cơ thể hoặc lấy các ion thuốc
có hại ra khỏi cơ thể.
có hại ra khỏi cơ thể.
*
*
Nguyên lý của phương pháp điện di
Nguyên lý của phương pháp điện di
thuốc
thuốc
là: Các
là: Các

điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, trái dấu thì hút
điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, trái dấu thì hút
nhau. Một dung dịch mà trong đó chất hòa tan có
nhau. Một dung dịch mà trong đó chất hòa tan có
thể phân ly thành các ion (gọi là dung dịch điện
thể phân ly thành các ion (gọi là dung dịch điện
ly), khi được đưa vào một điện cực và cho dòng
ly), khi được đưa vào một điện cực và cho dòng
điện một chiều chạy qua thì các ion cùng dấu với
điện một chiều chạy qua thì các ion cùng dấu với
điện cực đó sẽ bị đẩy ra khỏi điện cực để đi vào
điện cực đó sẽ bị đẩy ra khỏi điện cực để đi vào
cơ thể.
cơ thể.



Ngược lại nếu muốn lấy một ion có hại (ví dụ ion Ca+2) ra khỏi cơ
Ngược lại nếu muốn lấy một ion có hại (ví dụ ion Ca+2) ra khỏi cơ
thể thì ta đặt điện cực trái dấu vào vùng da nhiễm ion, điện cực
thể thì ta đặt điện cực trái dấu vào vùng da nhiễm ion, điện cực
đó sẽ hút các ion này ra khỏi cơ thể về phía nó.
đó sẽ hút các ion này ra khỏi cơ thể về phía nó.