4.2.4　脉冲场凝胶电泳

1.脉冲场凝胶电泳的定义

1984年，Schwartz和Centor发明了一种分离大分子DNA的方法，即脉冲场凝胶电泳（pulsed-field gel electrophoresis，PFGE）技术。与常规的直流单向电场凝胶电泳不同，这项技术采用定时改变电场方向的交变电源，每次电流方向改变后持续1s到5 min，然后再改变电流方向，反复循环，所以称之为脉冲场凝胶电泳。

2.脉冲场凝胶电泳的基本原理

在凝胶上至少施加两个电场方向，当某一电场开启时，DNA分子即顺着此电场的方向纵向拉长和伸展，以“蛇行”（reputation）的方式穿过凝胶孔。如果电场方向改变，DNA分子必须先掉转头来，才能沿着新的电场方向泳动。这样，随着电场方向反复变化，伸展的DNA分子相应地变化移动方向，较小的分子能相当快速地适应这种变化，但大分子则需更长的时间来改变方向，而真正用于前移的时间相对减少，从而将不同大小的分子分开。脉冲电泳分离DNA大分子的介质一般采用琼脂糖凝胶，DNA分子的净迁移方向与普通电泳一样，垂直于样品孔，最大分辨率约为5000 kb（线状DNA分子）。

3.脉冲场凝胶电泳的应用

PFGE主要用于染色体DNA的分离、微生物基因组分型、人类染色体内切酶物理图谱分析、细胞凋亡、探测细胞染色体上百万碱基对以上的基因组DNA的缺失、酵母人工染色体分析等研究中。