Elektrophoresereagenzien für DNA, RNA und Proteine: Wie lassen sich Trennung und Nachweis von Biomolekülen sicherstellen?

Im Zentrum jeder gelungenen Trennung: ein optimal eingestelltes Gel und der passende Puffer. Unsere Auswahl an Elektrophorese-Reagenzien deckt die Analyse von Nukleinsäuren und Proteinen ab: Agarose mit hoher Auflösung, vorgegossene Gele (NA und PAGE), Größenmarker, IEF-Streifen (isoelektrische Fokussierung), Farbstoffe/Fluorophore, Puffer TAE (Tris–Acetate–EDTA)/TBE (Tris–Borate–EDTA), Tris-Glycin, MOPS(3-(N-morpholino)propanesulfonic acid)/MES(2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid) sowie Schlüsseladditive (SDS Natriumdodecylsulfat, DTT Dithiothreitol, Harnstoff). Formuliert für Reproduzierbarkeit, Sicherheit und Performance, beschleunigen sie Ihre Workflows – von der PCR-Kontrolle bis zur komplexen Proteinprofilierung.

Welche Elektrophorese-Reagenzien sollten Sie wählen – und für welche Anwendung?

Für DNA/RNA setzen Sie auf Agarose – Standard für Routineanwendungen – oder auf Low-EEO-/High-Resolution-Agarosen für die feine Trennung von Fragmenten, mit Gelkonzentrationen zwischen 0,7 und 3 % je nach Fragmentgröße. Spezifische Agarosen können für besondere Anwendungen eingesetzt werden. TAE (schnelle Migration, erleichterte Rückgewinnung) oder TBE (bessere Auflösung kleiner Fragmente, höhere Pufferkapazität) leiten die Wahl des Laufsystems; SB (Natriumborat) kann für schnelle Läufe bei höherer Spannung auf Agarosegelen in gezielten Workflows verwendet werden.
Für Proteine verbessern PAGE-Gele (Laemmli, Bis-Tris, Gradienten) – insbesondere Fertiggeles – die Reproduzierbarkeit und vermeiden den Umgang mit unpolymerisiertem Acrylamid. In der IEF liefern IPG-Streifen immobilisierte, reproduzierbare pH-Gradienten, während Ampholyte als Trägerreagenzien dienen.
Zur DNA/RNA-Detektion bevorzugen Sie nicht-mutagene Alternativen zu EtBr passend zu Ihrem Bildgebungssystem (z. B. SYBR® Safe, GelRed®, EmeralDye™). Für Proteine kommen Coomassie- oder Silberfärbung zum Einsatz – je nach gewünschter Empfindlichkeit. Größenmarker (DNA/RNA/Proteine) dienen als Migrationsreferenzen.

Schlüsselkriterien: Größe oder Ladung der Analyten, Empfindlichkeit, Imaging-Kompatibilität (UV oder Blaulicht), Sicherheit und Umweltaspekte.

Typ	Prinzip	Anwendungen
Agarose	Trennung von DNA/RNA nach Fragmentgröße unter nativen Bedingungen	PCR-Kontrolle, Klonierung, Genotypisierung, Qualitätskontrolle von NGS-Bibliotheken
PAGE (SDS/nativ)	Trennung von Proteinen nach Molekularmasse (SDS) oder Konformation/Ladung (nativ)	Proteinprofil, Reinheitsanalyse, Abschätzung der Molekularmasse
IEF (IPG)	Trennung von Proteinen nach isoelektrischem Punkt (pI) auf immobilisiertem pH-Gradienten	Proteomik, 2D-PAGE, Isoform-Analyse

In welchen Anwendungsbereichen werden diese Reagenzien für die Elektrophorese eingesetzt?

• Life Sciences: Kontrolle von PCR, Klonierung, Genotypisierung, Qualitätskontrolle von NGS-Bibliotheken.
• Pharma/Biotech: Charakterisierung von Bioprozessen, Reinheit und Aggregate per SDS-PAGE, isoelektrische Fokussierung (IEF) von Antikörpern.
• Lebensmittelindustrie: DNA-Rückverfolgbarkeit, GVO-Nachweis, Nachweis allergener Proteine.
• Umwelt: Umwelt-DNA (eDNA)-Fingerprinting, Biomarker, Kontaminationsmonitoring.
• Kosmetik/Chemie: Peptid-/Proteinanalytik, Qualitätskontrolle von Rohstoffen.
• Lehre/F&E: didaktische Demonstrationen, Protokolloptimierung.
• Qualitätskontrolle: Chargenprüfung und chargenübergreifende Vergleiche mit Markern und vorgegossenen Gelen für eine hervorragende Reproduzierbarkeit.

Verfügbare Reagenzien und Verbrauchsmaterialien für die Elektrophorese

Agarose für die Elektrophorese

Häufig gestellte Fragen zu Elektrophorese-Reagenzien

Worin liegt der Unterschied zwischen TAE und TBE für DNA?
TAE ermöglicht schnelle Läufe und erleichtert die Rückgewinnung; TBE liefert eine höhere Auflösung kleiner Fragmente und eine länger anhaltende Pufferkapazität.

Welchen Agarose-Prozentsatz sollte ich verwenden?
0,7–1% für große Fragmente; 1,2–1,5% für 0,5–3 kb; 2–3% für kleine Fragmente. Passen Sie je nach gewünschter Laufgeschwindigkeit und Zielauflösung an.

Sind vorgegossene Gele ihr Geld wert?
Ja, wenn Reproduzierbarkeit, Zeitgewinn und sicheres Handling wichtig sind. Ideal für Qualitätskontrolle (QC) und regulierte Umgebungen.

Wie lässt sich die Empfindlichkeit der Proteindetektion erhöhen?
Verwenden Sie Coomassie G-250 für schnelle Färbungen, Silberfärbung für höchste Empfindlichkeit oder Fluorophore, sofern ein kompatibles Imaging-System vorhanden ist.

EtBr oder Alternativen?
Ethidiumbromid (EtBr) ist ein sehr empfindlicher DNA-Farbstoff, jedoch mutagen und erfordert UV-Visualisierung, mit entsprechenden Sicherheits- und Entsorgungsanforderungen. Es gibt nicht mutagene Alternativen, die je nach Anregung und Bildgebungssystem auszuwählen sind. Grün emittierende Farbstoffe wie SYBR® Safe sind mit Blaulichtanregung kompatibel und erlauben eine UV-freie Visualisierung bei geringer DNA-Schädigung. Rot emittierende Farbstoffe wie GelRed® bieten exzellente Empfindlichkeit, werden jedoch überwiegend durch UV angeregt. Neuere Lösungen wie EmeralDye™ (OwiBio) kombinieren beide Ansätze: hohe Empfindlichkeit, Kompatibilität mit blauer oder grüner Anregung und erhöhte Anwendersicherheit, bei gleichzeitiger Eignung für Downstream-Anwendungen (Extraktion, Klonierung, NGS). Wo möglich, sollten Alternativen zu EtBr bevorzugt werden – unter Berücksichtigung der benötigten Empfindlichkeit und des verfügbaren Bildgebungssystems.

Wie wähle ich einen Molekulargewichtsmarker?
Wählen Sie eine Leiter, die Ihren Bereich abdeckt; für PAGE bei Bedarf vorgefärbt; und kompatibel mit Ihrem Detektionssystem (UV/Fluoreszenz).

Tipps für IEF mit IPG-Strips?
Korrekt rehydrieren, passende Ampholyte einsetzen, Überhitzung vermeiden und IPG-Strips trocken lagern, geschützt vor Feuchtigkeit und wiederholten Gefrier-/Auftauzyklen.