겔 전기영동

고등학교생물극성, 밴드 퍼짐, 젤 밖으로의 유출 및 크기 추정을 위한 가시 마커 회귀를 포함한 설명용 로그 크기 아가로스 이동 보정

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이 실험 소개

여러 DNA 절편 혼합물을 겔에 로딩하고 분리되는 과정을 관찰합니다. 숨겨진 시료 라벨을 읽는 대신 크기 사다리를 측정 기준으로 사용하세요. 극성, 전기영동 시간, 겔 농도를 비교한 다음, 간격이 좁은 절편이 겹치거나 겔 밖으로 빠져나갈 수 있는 이유를 살펴봅니다.

학습 목표

  • DNA 절편이 작을수록 더 멀리 이동한다는 점을 확인합니다.
  • 로그 크기 사다리 보정값을 사용해 절편 크기를 추정합니다.
  • 극성, 지나치게 긴 전기영동 시간, 제한적인 밴드 분리에 대해 살펴봅니다.

사용 방법

  1. 1선택한 레인에 쉼표로 구분한 절편 크기를 로딩하고 전원을 켭니다.
  2. 2모델상 30분 동안 전기영동한 뒤 시료 밴드를 사다리와 비교합니다.
  3. 3미지 시료를 로딩하고 시료 밴드를 클릭해 사다리를 기준으로 추정한 크기를 확인합니다.
  4. 4극성을 반대로 바꾸거나, 겔 농도를 높이거나, 전기영동 시간을 늘린 경우를 비교하고 겔 밖으로 빠져나가는 밴드를 기록합니다.

모델

지정된 이동 위치(센티미터)
보이는 래더를 이용한 역보정

가정

  • DNA는 음전하를 띠며 양극 쪽으로 이동합니다. 겔의 길이는 8 cm이고 웰은 0.6 cm 위치에 있습니다. 선택한 전압은 100 V를 기준으로 정규화됩니다.
  • 밴드 위치는 염기쌍 수의 상용로그, 전압, 시간, 그리고 0.8제곱한 겔 농도 사이에 지정된 선형 관계를 사용합니다. 이 보정은 설명을 위한 것이며 실험 프로토콜의 예측값이 아닙니다.
  • 밴드 폭은 시간이 지남에 따라 증가하는 가우시안 폭 추정값입니다. 강도는 DNA 질량 모델을 적용하지 않은 의사 색상 마커입니다. 크기 추정은 최소 두 개의 보이는 래더 밴드의 위치와 로그 크기 간의 관계를 피팅합니다. 겔 밖의 밴드는 제외되며, 보간은 보이는 래더 범위로 제한됩니다.

수업에서 해 보기

  1. Q1정확한 위치는 서로 다른데도 크기가 매우 비슷한 절편을 구분하지 못할 수 있는 이유는 무엇인가요?
  2. Q2전기영동 시간을 늘리면 크기 래더의 유용성이 낮아질 수 있는 이유는 무엇인가요?

자주 묻는 질문

숨겨진 샘플 크기는 AI 모델이 추측하나요?

아니요. 크기와 위치가 알려진 보이는 래더 밴드를 사용해 결정론적 회귀를 수행합니다.

전기영동을 시작하기 전이나 모든 래더 밴드가 겔을 벗어난 후에 크기 추정이 사라지는 이유는 무엇인가요?

이동 거리가 0이면 크기에 따른 기울기를 구할 수 없으며, 보이는 기준 밴드가 2개 미만이면 보정값을 정의할 수 없습니다.