碱裂解法提质粒原理详解
碱裂解发制备质粒DNA原理
碱裂解发制备质粒DNA原理碱裂解发制备质粒DNA原理试验原理:碱裂解法是较常用的提取的方法。
其优点是收获率高,适于多数的菌株,所得产物经纯化后可满足多数的DNA重组操作。
十二烷基磺酸钠进行质粒的小量制备。
十二烷基磺酸钠(SDS)是一种阴离子表面活性剂,它既能使细菌细胞裂解,又能使一些蛋白质变性(NaOH 对细胞的裂解作用强于SDS)。
用SDS处理细菌后,会导致细菌细胞破裂,释放出质粒DNA和染色体DNA,两种DNA在强碱环境都会变性。
由于质粒和主染色体的拓扑结构不同,变性时前者虽然两条链分离,却仍然缠绕在一起不分开;但后者完全变性分甚至出现断裂,因此,当加入pH4.8的酸性乙酸钾降低溶液pH值,使溶液pH值恢复较低的近中性水平时,质粒的两条小分子单链可迅速复性恢复双链结构,但是主染色体DNA则难以复性。
在离心时,大部分主染色体与细胞碎片,杂质等缠绕一起被沉淀,而可溶性的质粒DNA留在上清夜中。
再由异丙醇沉淀、乙醇洗涤,可得到纯化的质粒DNA。
碱裂解法提取的质粒DNA可直接用于酶切、pcr扩增、银染序列分析等。
各试剂的作用:1、溶液I:pH8.0 GET缓冲液(50mmol葡萄糖,10mmol/LEDTA,25mmol/L Tris-HCl);溶液I可成批配制,在10 lbf/in2(6.895x104Pa)高压下蒸气灭菌15min,贮存于4℃。
葡萄糖的作用是使悬浮后的大肠杆菌不会很快沉积到管子的底部,增加溶液的粘度,维持渗透压及防止DNA受机械剪切力作用而降解。
EDTA 是Ca2+和Mg2+等二价金属离子的螯合剂,在溶液I中加入EDTA,是要把大肠杆菌细胞中的二价金属离子都螯合掉。
从而起到抑制DNase对DNA的降解和抑制微生物生长的作用。
2、溶液Ⅱ:0.2mol/LNaOH(内含1%的SDS),这个用的时候需现配。
要新配置溶液Ⅱ是为了避免NaOH接触空气中的CO2而减弱了碱性。
NaOH是最佳溶解细胞的试剂。
质粒DNA的提取-碱裂解法实验原理及步骤
实验二质粒DNA的提取-碱裂解法一、实验原理细菌质粒是一类双链、闭环的DNA,大小范围从1kb至200kb以上不等。
各种质粒都是存在于细胞质中、独立于细胞染色体之外的自主复制的遗传成份,通常情况下可持续稳定地处于染色体外的游离状态,但在一定条件下也会可逆地整合到寄主染色体上,随着染色体的复制而复制,并通过细胞分裂传递到后代。
一般分离质粒DNA的方法都包括3个步骤:①培养细菌,使质粒DNA大量扩增;②收集和裂解细菌;③分离和纯化质粒DNA。
分离制备质粒DNA的方法很多,其中常用的方法有碱裂解法、煮沸法、SDS法、羟基磷灰石层析法等。
在实际操作中可以根据宿主菌株类型、质粒分子大小、碱基组成和结构等特点以及质粒DNA的用途进行选择。
本实验介绍碱裂解法提取质粒DNA。
碱裂解法提取质粒DNA是根据共价闭合环状质粒DNA和线性染色体DNA在拓扑学上的差异来分离质粒DNA。
在pH值介于12.0-12.5这个狭窄的范围内,线性的DNA双螺旋结构解开而被变性,尽管在这样的条件下,共价闭环质粒DNA的氢键会被断裂,但两条互补链彼此相互盘绕,仍会紧密地结合在一起。
当加入pH4.8乙酸钾高盐缓冲液恢复pH至中性时,因为共价闭合环状的质粒DNA的两条互补链仍保持在一起,因此复性迅速而准确,而线性的染色体DNA 的两条互补链彼此已完全分开,复性就不会那么迅速而准确,它们相互缠绕形成不溶性网状结构,而复性的质粒DNA恢复原来构型,保持可溶性状态。
通过离心,染色体DNA与不稳定的大分子RNA,蛋白质-SDS复合物等一起沉淀下来而被除去,最后用酚氯仿抽提纯化上清液中的质粒DNA。
二、仪器及试剂1.仪器及耗材:37℃恒温摇床、冷冻离心机、台式离心机、微量移液器、50 ml离心管、1.5 ml离心管管、枪头、各种规格的量筒、接种环、试剂瓶、100 l或者250 ml三角瓶、玻棒等。
2.试剂及配制:LB培养液的配制:酵母浸提物 5.0 g;胰蛋白胨 10.0 g;NaCl 10.0 g;依次称量后加入800 ml去离子水后搅拌至完全溶解,用5 mol/L NaOH (约0.2 ml)调节培养液的pH值至7.0。
试验一碱裂解法抽提质粒DNA
3 质粒DNA的进一步纯化
加入TE使DNA溶液为200ul,加入等体积的酚/氯仿,充 分振荡:会分三层 12000rpm,离心5分钟,吸取上清液 加入等体积的氯仿, 12000rpm,离心5分钟,取上清 加入1/10体积的3MNaAc,加2倍体积的预冷的无水乙醇, 混匀。 置于-70℃冰箱约10min以上或者-20℃冰箱30min至数个 小时
三、材料、试剂及仪器
1 材料: (1)菌种E.coliDH 10B含质粒pSK (2)菌种E.coliDH 10B含质粒pMP3 2 试剂: LB培养基( 固体和液体);氨苄青霉素 (Amp,100mg/ml);20﹪SDS;溶液Ⅰ; 溶液Ⅱ (最好现配现用);溶液Ⅲ(-20℃预冷); 4N NaOH; 3MNaAc(PH5.2);无水乙醇; TE缓冲 液(PH8.0); RNaseA(10mg/ml); 70﹪乙醇;饱 和酚/氯仿/异戊醇(25:24:1)
2.点样
1xTE或ddH2O:7μL 10ul混合液 10xloading buffer : 1ul 样品:2 ul 混合后点入点样孔中。其中最左边的两个孔点5ulMarker3和 DS2000作为分子量标准。 3.电泳
打开电源开关,调节电压至3-5v/cm即100V,可见溴酚蓝 条带由负极向正极移动,约一小时可观察
12000rpm离心15分钟(4℃),倒掉酒精,离心几秒, 用移液枪尽可能除去酒精 用0.5ml70 %酒精洗DNA沉淀一次,离心2分钟,倒掉酒 精 离心几秒,用移液枪尽可能除去酒精,风干。 加30ulTE溶解DNA沉淀(TE不加RNase)
五、实验注意事项
1 挑菌落应挑单菌落。 可用牙签挑取,也可用tip头挑取。市场上买的 牙签上有防腐剂,应用沸水煮过之后,烘干用 2 细菌培养过程应注意保持细菌的通气性: (1)培养基的体积不能占培养管的体积太多 (2)培养管的体积不用盖太紧 (3)培养管倾斜培养:可增大细菌与氧气接触 面积 (4)转速为200rmp:快一点的转速有利于保持 其的通气性
碱裂解发制备质粒DNA原理
碱裂解发制备质粒DNA原理碱裂解法是一种常用的制备质粒DNA的方法,其原理是通过使用碱性溶液将细菌细胞膜和核酸中的蛋白质进行裂解,从而分离出质粒DNA。
下面将详细介绍碱裂解法的原理和步骤。
碱裂解法的原理是利用强碱溶液(如NaOH或KOH)对细菌细胞进行裂解,同时可去除细胞膜及其上的蛋白质,使质粒DNA从细胞内部释放出来。
此外,碱性环境可以使DNA表现为单链结构,这使得DNA与其他形式的核酸(如RNA和DNA-蛋白复合物)有所区别,有助于后续的提取和纯化。
制备质粒DNA的碱裂解法的步骤如下:1.菌液培养:选取含有质粒的细菌菌株,在适宜的培养基中培养至合适的生长期。
2.收获细菌细胞:采用离心等方法将细菌细胞从菌液中收集。
通常使用蒸馏水进行细菌菌液的稀释,以确保细菌能够在蒸馏水中悬浮均匀。
3.清洗细菌细胞:使用理化方法(如洗涤剂、EDTA、乙醇等)将细菌细胞洗净。
这一步骤的目的是去除掉附着在细菌细胞表面的杂质,减少对后续步骤的影响。
4.裂解细菌细胞:将清洗后的细菌细胞悬浮在碱性溶液(如0.2MNaOH)中,使其完全裂解。
碱性溶液的作用是破坏菌细胞膜结构,去除蛋白质,并使DNA变为单链结构。
5. 中和反应:在细菌细胞裂解后,添加中和剂(如2 M Tris-HCl, pH 7.4),将溶液的pH值迅速调整到酸性,以中和碱性溶液中的氢氧根离子。
6.沉淀DNA:通过离心将细菌细胞碎片和其他残余物沉淀下来,将上清液(含有质粒DNA)收集。
7.聚集DNA:通过旋转浓缩、加入盐类或乙醇等方法,将质粒DNA聚集成颗粒状沉淀。
8. 洗涤和纯化:使用缓冲液(如低浓度Tris-HCl或盐溶液)洗涤和纯化质粒DNA,去除残余的盐和杂质。
9.确定DNA浓度和纯度:通过分光光度法或凝胶电泳等方法,测定质粒DNA的浓度和纯度,以确定提取的质粒DNA是否适合下游实验。
总之,碱裂解法通过利用强碱溶液裂解细菌细胞,去除蛋白质,使质粒DNA释放出来,并通过离心、沉淀、洗涤和纯化等步骤,得到高纯度的质粒DNA。
碱裂解法提取质粒原理和注意事项
碱裂解法提取质粒原理和注意事项碱裂解法是一种用于提取质粒的常用方法,通过在碱性条件下使细菌细胞裂解,进而释放出质粒。
碱裂解法的原理是利用质粒与细菌细胞核酸的不同碱溶解性,使质粒保留在溶液中,而细菌细胞核酸被沉淀下来。
本文将详细介绍碱裂解法的原理和注意事项。
碱裂解法的原理:1.细菌细胞的预处理:首先,将含有质粒的细菌菌落接种到LB(琼脂)培养基中,经过适当时长的培养,使细菌菌落扩大到较大体积。
2.收获细菌细胞:将培养基中的细菌细胞收获下来,一般通过离心方法将菌液沉淀。
3.细菌细胞裂解:将细菌细胞沉淀后,将其重悬到高浓度的碱溶液中,使细菌细胞在碱性条件下裂解。
4.分离核酸:碱条件下,质粒DNA和线粒体DNA往往会溶于溶液中,而细菌细胞的染色体DNA不溶于溶液中,并随着碱度增加逐渐沉淀。
通过快速离心,将细菌细胞染色体DNA沉淀,而质粒DNA留在上清液中。
5.提取质粒:将上清液取出,通过乙醇沉淀方法使质粒DNA沉淀下来,通过离心收获质粒,即可得到纯化后的质粒DNA。
注意事项:1.使用无菌操作:为保证实验的准确性和重复性,实验过程中必须严格遵守无菌操作的要求。
例如,使用无菌器皿和无菌操作工具,避免细菌污染。
2.注意细菌菌落的培养条件和时长:细菌菌落的培养条件和时长会对实验结果产生影响。
培养条件应符合细菌所需的培养基成分和培养温度,时长应确保细菌菌落予以充足的生长和扩大。
3.使用高浓度的碱溶液:为充分裂解细菌细胞,需要使用高浓度的碱溶液,通常为pH12的溶液。
4.快速离心:由于细菌细胞裂解后的溶液中可能含有许多细菌细胞碎片和核酸碎片,为避免这些碎片沉淀到上清液中,需要进行快速离心,在最短时间内将质粒DNA沉淀下来。
5.质粒的纯化:通过乙醇沉淀方法提取质粒时,需要仔细控制乙醇的用量和沉淀时间,以避免损失待提取的质粒DNA。
总结:碱裂解法是提取质粒DNA的常用方法之一,其原理是利用质粒DNA与细菌细胞染色体DNA在碱性条件下的不同溶解性,通过沉淀法分离出质粒DNA。
碱裂解法提取质粒
碱裂解法抽提质粒原理碱裂解法从大肠杆菌制备质粒是分子生物学研究的常规技术,以下碱裂解法制备质粒的原理。
碱法质粒抽提用到三种溶液,溶液I:50 mM葡萄糖、25 mM Tris-Cl 、10 mM EDTA,pH 8.0;溶液II:0.2 N NaOH、1% SDS;溶液III :3 M 醋酸钾、2 M 醋酸。
1、溶液I的作用对于任何生物化学反应,首先要控制好溶液的pH,因此选用适当浓度和适当pH值的Tris-Cl溶液。
加入的葡萄糖可以使悬浮后的大肠杆菌不会快速沉积到管子底部。
EDTA是Ca2+和Mg2+等二价金属离子的螯合剂,可以抑制DNase的活性和微生物生长。
此步骤菌体一定要悬浮均匀,不能有结块,否则会降低抽提得率。
2、溶液II的作用NaOH是最佳的溶解细胞的试剂,不管是大肠杆菌还是哺乳动物细胞,碰到了碱后几乎在瞬间就会溶解,这是由于细胞膜发生了从bilayer (双层膜)结构向micelle(微囊)结构的相变化所导致。
SDS也呈碱性,但如果只用SDS,达不到彻底溶解细胞的作用,加入SDS主要为下一步做铺垫。
这一步操作要注意两点:第一,时间不能过长,因为在这样的碱性条件下基因组DNA片断会慢慢断裂;第二,必须温柔混合,不然基因组DNA也会断裂。
3、溶液III的作用SDS在高盐浓度下发生沉淀,同时SDS能与蛋白质结合,平均两个氨基酸上结合一个SDS分子,所以沉淀也将溶液中的大部分蛋白质沉淀下来。
溶液中的K+置换了SDS中的Na+而形成了不溶性的PDS,高浓度的盐使沉淀更完全。
同时,由于基因组DNA很长,容易被PDS共沉淀。
2 M的醋酸可以中和NaOH,因为长时间的碱性条件会打断DNA。
基因组DNA一旦发生断裂,小于100 kb的片断,就不容易与PDS共沉淀。
所以碱处理的时间要短,而且不得激烈振荡,否则最后得到的质粒上会有大量的基因组DNA污染。
这一步操作混合均匀后在冰上放置,可以使PDS沉淀更充分。
碱裂解法提质粒原理详解
碱裂解法提质粒原理详解碱裂解法是一种常用的提取质粒的方法。
它利用高碱性溶液对细菌的细胞壁和膜进行破坏,释放出细胞内的质粒。
下面将详细介绍碱裂解法的原理及其步骤。
碱裂解法的原理基于细菌细胞壁和膜对碱性条件的敏感性,而质粒较为稳定,可以在高碱性溶液中存活。
在碱性条件下,细菌的细胞壁和膜会发生严重的破坏,释放细胞内的质粒。
此外,高温和刺激性离子(如氢氧根离子)也可以增加细胞壁和膜的破坏效果。
碱裂解法的步骤如下:1.首先,从含有目标质粒的培养基中取得细菌菌落,将菌落转移到含有适当抗生素的培养基中进行培养。
这是为了确保获得含有目标质粒的细菌。
2.将培养好的细菌转移到含有高盐浓度的溶液中。
高盐浓度可以破坏细菌细胞壁的结构,促进质粒的释放。
3.加入碱性溶液,通常使用0.2MNaOH或0.1MNaOH。
高碱性条件可以破坏细菌细胞膜,释放质粒。
此外,高温还可以增加细胞壁和膜的破坏效果。
4.在碱性条件下,轻轻搅拌混合物,以促进细胞壁和膜的破坏,并使质粒更易于释放。
5. 加入中和缓冲液(例如Tris-HCl),以中和溶液的pH值。
这是为了避免碱性条件对质粒产生不利影响。
6.将混合物进行离心,以分离细胞碎片和质粒。
离心过程中,较大的碎片会沉淀在离心管底部,而质粒会悬浮在上层液体中。
7.将上层液体转移到新的离心管中,并进行再次离心。
这是为了进一步净化质粒,去除可能残留的细胞碎片。
8.倒掉上清液,并用含有合适抗生素的培养基再次进行培养。
这是为了筛选出仍然带有目标质粒的细菌。
总的来说,碱裂解法通过破坏细菌的细胞壁和膜,释放出细胞内的质粒。
该方法简单、快速,并且适用于大多数质粒的提取。
然而,需要注意的是,碱裂解法也会破坏部分目标蛋白质的结构,因此在选择提取方法时需要综合考虑。
碱裂解法从大肠杆菌制备质粒详细原理
碱裂解法从大肠杆菌制备质粒碱裂解法从大肠杆菌制备质粒,是从事分子生物学研究的实验室每天都要用的常规技术。
每个曾经用碱法抽提过质粒朋友,希望你看本文后能有所收获。
为了方便理解,这里罗列一下碱法质粒抽提用到三种溶液:溶液I,50 mM葡萄糖/ 25 mM Tris-Cl / 10 mM EDTA,pH 8.0;溶液II,0.2 N NaOH / 1% SDS;溶液III,3 M 醋酸钾/ 2 M 醋酸。
让我们先来看看溶液I的作用。
任何生物化学反应,首先要控制好溶液的pH,因此用适当浓度的和适当pH值的Tris-Cl溶液,是再自然不过的了。
那么50 mM葡萄糖是干什么的呢?说起来不可思议,加了葡萄糖后最大的好处只是悬浮后的大肠杆菌不会快速沉积到管子的底部。
因此,如果溶液I中缺了葡萄糖其实对质粒的抽提本身而言,几乎没有任何影响。
所以说溶液I中葡萄糖是可缺的。
那么EDTA呢?大家知道EDTA是Ca2+和Mg2+等二价金属离子的螯合剂,配在分子生物学试剂中的主要作用是:抑制DNase的活性,和抑制微生物生长。
在溶液I中加入高达10 mM 的ED TA,无非就是要把大肠杆菌细胞中的所有二价金属离子都螯合掉。
如果不加EDTA,其实也没什么大不了的,只要不磨洋工,只要是在不太长的时间里完成质粒抽提,就不用怕DNA会迅速被降解,因为最终溶解质粒的TE缓冲液中有EDTA。
如果哪天你手上正好缺了溶液I,可不可以抽提质粒呢?实话告诉你,只要用等体积的水,或LB培养基来悬浮菌体就可以了。
有一点不能忘的是,菌体一定要悬浮均匀,不能有结块。
轮到溶液II了。
这是用新鲜的0.4 N的NaOH和2%的SDS等体积混合后使用的。
要新从浓NaOH 稀释制备0.4 N的NaOH,无非是为了保证NaOH没有吸收空气中的CO2而减弱了碱性。
很多人不知道其实破细胞的主要是碱,而不是SDS,所以才叫碱法抽提。
事实上NaOH是最佳的溶解细胞的试剂,不管是大肠杆菌还是哺乳动物细胞,碰到了碱都会几乎在瞬间就溶解,这是由于细胞膜发生了从bilayer(双层膜)结构向micelle(微囊)结构的相变化所导致。
碱裂解法提取质粒DNA
碱裂解法提取质粒DNA细菌质粒是一类双链、闭环的DNA,大小范围从1kb~200kb以上不等。
存在于细胞之中,独立于细胞染色体之外的自主复制的遗传成分。
碱裂解法是一种应用最为广泛的制备质粒DNA的一种方法,它利用染色体DNA与质粒DNA 的变性与复性的差异来达到分离的目的。
其基本原理为:当菌体在NaOH和SDS溶液中(PH12.6)裂解时,染色体DNA的氢键断裂,双螺旋结构解开而变性,质粒DNA的氢键也大部分断裂,双螺旋也有部分解开,但共价闭合环状结构的两条互补连不会完全打开,当加入KAc(PH4.8)中和后,质粒DNA分子能够迅速复性,成溶解状态,离心时留在上清中,蛋白质与染色体DNA难于复性而成絮状,离心时可与细胞碎片一起沉淀下来。
试剂:1.溶液I:50mmol/L 葡萄糖(使悬浮的大肠杆菌不会快速沉积到底部,其次调节渗透压)25 mmol/L Tris.HCl (PH8.0) (缓冲体系)10 mmol/L EDTA (PH8.0)(Ca离子、Mg离子等二价阳离子的螯合剂,抑制DNase活性)2.溶液II: 使用前临时配制0.2 mmol/L NaOH (溶解细胞)1% SDS (使细胞膜崩解)与此同时,提高溶液PH,使染色体DNA、蛋白质及质粒均变性。
3.溶液III:100mL5mol/LKAc 60mL (Na被K置换成十二烷基磺酸钾PDS,PDS结合蛋白质沉淀,同时牵连染色体发生沉淀)冰醋酸11.5 mL(中和NaOH,长时间的碱性条件会打断DNA,所以要中和。
基因组DNA一旦发生断裂,只要是50-100 kb大小的片断,就没有办法再被PDS共沉淀了)ddH2O 28.5 mL注意:①NaOH是最佳的溶解细胞的试剂,不管是大肠杆菌还是哺乳动物细胞,碰到了碱都会几乎在瞬间就溶解,这是由于细胞膜发生了从bilayer(双层膜)结构向micelle(微囊)结构的相变化所导致。
要新从浓NaOH稀释制备0.2M的NaOH,无非是为了保证NaOH没有吸收空气中的CO2而减弱了碱性。
碱裂解法提质粒原理
碱裂解法提质粒原理碱裂解法是一种常用的提取质粒的方法,其原理基于DNA的碱基配对规则和DNA的两条链之间的翻转关系。
这种方法有很高的效率,可广泛应用于分子生物学和基因工程领域。
质粒是存在于细菌和酵母等微生物中的非染色体DNA分子,它们通常是环状双链DNA。
碱裂解法是将目标微生物(如大肠杆菌)中的质粒提取出来的方法,其过程包括质粒的裂解、蛋白质的去除和质粒的纯化。
首先,碱裂解法将目标微生物细胞中的质粒与细胞壁分离。
这一步骤通常涉及细菌培养、细菌丝核酸的提取以及DNA溶解。
在细菌培养过程中,大肠杆菌等微生物会在培养基中快速繁殖,形成细菌幕。
当细菌充分生长后,细胞壁会变得较薄弱。
此时,通过低速离心将细菌细胞从培养基中分离出来,获取到含有大量质粒的细胞沉淀。
接下来,细菌细胞的壁需要被破坏以释放质粒,这是将质粒提取出来的关键步骤。
一种常见的方法是使用SDS(十二烷基硫酸钠)作为表面活性剂,将其加入到含有细菌细胞的缓冲液中。
SDS能够破坏细菌细胞膜结构,同时与细胞膜内外的脂质相互作用,使其破裂。
此外,碱性条件还可以帮助加强该过程,通常加入10%氢氧化钠溶液。
在碱性条件下,DNA双链碱基配对被破坏,形成两条DNA单链,一条翻转并暴露于碱性溶液中。
破坏细菌细胞后,通过高速离心将细胞残渣分离出来,其中包含蛋白质、RNA和DNA碎片。
而质粒DNA则溶解在上清液中。
接下来,通过酚/氯仿法去除蛋白质。
在此过程中,酚用于与蛋白质结合,氯仿用于与水相溶解的DNA结合,从而实现两者的物理分离。
最终,通过离心使酚/氯仿混合液分为上清液、蛋白质相和DNA相。
获得DNA相后,可以继续进行纯化,以去除余留的RNA、酚等杂质。
常用的纯化方法有以异丙醇沉淀DNA、通过柱层析法(如硅胶柱层析法、离子交换柱层析法)分离和纯化DNA。
总结来说,碱裂解法提取质粒的原理是通过碱性条件下,利用SDS使细菌细胞破裂,释放质粒。
此后,通过酚/氯仿法去除蛋白质,并通过柱层析法进行纯化。
碱裂解法抽提质粒DNA的原理很详细
碱裂解法质粒提取的原理碱裂解法是一种应用最为广泛的制备质粒DNA的方法,碱变性抽提质粒DNA 是基于染色体DNA与质粒DNA的变性与复性的差异而达到分离目的。
在pH值高达12.6的碱性条件下,染色体DNA的氢键断裂,双螺旋结构解开而变性。
质粒DNA的大部分氢键也断裂,但超螺旋共价闭合环状的两条互补链不会完全分离,当以pH4.8的NaAc/KAc高盐缓冲液去调节其pH值至中性时,变性的质粒DNA又恢复原来的构型,保存在溶液中,而染色体DNA不能复性而形成缠连的网状结构,通过离心,染色体DNA与不稳定的大分子RNA、蛋白质-SDS复合物等一起沉淀下来而被除去。
(简明原理:碱裂解法是基于DNA的变性与复性差异而达到分离目的的。
碱性使质粒DNA变性,再将pH值调至中性使其复性,复性的为质粒DNA,而染色体DNA不会复性,缠结成网状物质,通过离心除去。
)细菌质粒是一类双链、闭环的DNA,大小范围从1kb至200kb以上不等。
各种质粒都是存在于细胞质中、独立于细胞染色体之外的自主复制的遗传成份,通常情况下可持续稳定地处于染色体外的游离状态,但在一定条件下也会可逆地整合到寄主染色体上,随着染色体的复制而复制,并通过细胞分裂传递到后代。
碱裂解法从大肠杆菌制备质粒,是从事分子生物学研究的实验室每天都要用的常规技术。
下面是该法的提取原理:碱法质粒抽提用到三种溶液:溶液I,50 mM葡萄糖 / 25 mM Tris-Cl / 10 mM EDTA,pH 8.0;溶液II,0.2 N NaOH / 1% SDS;溶液III,3 M 醋酸钾 / 2 M 醋酸。
溶液I的作用任何生物化学反应,首先要控制好溶液的pH,因此用适当浓度的和适当pH 值的Tris-Cl溶液,是再自然不过的了。
那么50 mM葡萄糖是干什么的呢?说起来不可思议,加了葡萄糖后最大的好处只是悬浮后的大肠杆菌不会快速沉积到管子的底部。
因此,如果溶液I中缺了葡萄糖其实对质粒的抽提本身而言,几乎没有任何影响。
实验一碱裂解法提取质粒DNA
实验一-碱裂解法提取质粒DNA 碱裂解法是一种常用的提取质粒DNA的方法。
质粒是一种裸露的、结构简单的小型环状DNA,它们存在于许多细菌细胞中,可以自主复制和表达。
质粒通常用于克隆和转化实验,是分子生物学实验中常用的工具之一。
一、实验目的通过碱裂解法提取质粒DNA,进一步了解质粒的基本性质和提取过程,为后续的分子生物学实验打下基础。
二、实验原理碱裂解法是一种利用细菌细胞壁和质粒DNA在不同pH值下稳定性的差异,将细胞壁和质粒DNA分离的方法。
在pH值高于7.5的环境下,细菌细胞壁的稳定性降低,而质粒DNA的稳定性相对较高。
通过加入碱液(如NaOH)并加热,可以破坏细菌细胞壁,使细胞内容物释放出来。
在pH值低于7.5的环境下,质粒DNA的稳定性降低,而细菌染色体DNA的稳定性相对较高。
通过加入高浓度的醋酸钾溶液并冰浴,可以沉淀出染色体DNA,而质粒DNA则留在上清液中。
三、实验步骤1.准备所需试剂和器材,包括细菌培养液、NaOH、KAc、冰浴、离心管、移液器等。
2.将细菌培养液倒入离心管中,用移液器加入适量NaOH,搅拌均匀。
3.将离心管放入沸水浴中加热5分钟,使细菌细胞壁破裂,释放出细胞内容物。
4.用移液器加入适量KAc,搅拌均匀,使pH值降低至7.5以下。
5.将离心管放入冰浴中冷却10分钟,使染色体DNA沉淀出来。
6.用离心机将上清液和沉淀物分开,收集上清液。
7.在收集的上清液中加入适量的乙醇,放在-20℃冰箱中冷冻1小时,使质粒DNA沉淀出来。
8.用离心机将沉淀物和上清液分开,收集沉淀物。
9.用适量的TE缓冲液溶解沉淀物,得到质粒DNA溶液。
10.用紫外分光光度计测定质粒DNA溶液的浓度和质量。
四、实验结果与数据分析1.实验结果:通过紫外分光光度计测定,得到质粒DNA溶液的浓度和质量。
通常,提取到的质粒DNA溶液需要有一定的浓度和质量才能进行后续的分子生物学实验。
2.数据分析:根据实验数据可以分析出提取到的质粒DNA溶液的质量和浓度是否符合要求。
碱裂解法抽提质粒的原理
碱裂解法抽提质粒的原理SDS碱裂解法制备质粒DNA的原理:细菌悬浮液暴露于高pH的强阴离子洗涤剂中,会使细胞壁破裂,染色体DNA和蛋白质变性,相互缠绕成大型复合物,被十二烷基硫酸盐包盖,当用钾离子取代钠离子时,复合物会从溶液中有效沉淀下来,离心去除后,就可从上清液中回收质粒DNA。
1.试剂(1)溶液Ⅰ:Tris-HCL(pH8.0)25mmol/L,EDTA(pH8.0)10mmol/L,葡萄糖50mmol/L,溶菌酶(临用时加)5mg/ml(2)溶液Ⅱ(新鲜配制):NaOH 0.2mol/L,SDS 1﹪(W/V)(3)溶液Ⅲ(100ml):5mol/L乙酸钾60ml,冰乙酸11.5ml(pH4.8),水28.5ml(4)酚-氯仿-异戊醇(25:24:1)(5)无水乙醇和70﹪乙醇(6)无DNA酶的胰RNA酶(7)TE2.实验流程(1)挑取一些独立的转化菌落进行小规模培养,用无菌牙签或挑种环挑取单菌落于20ml 含有相应抗生素的LB液体培养基中,于37℃剧烈震摇下培养过夜。
(2)将1.2ml培养物倒入微量离心管中,于4℃以5000g离心5分钟(两次),将剩余的培养物贮存于4℃。
(3)吸取并弃去培养液,使细菌沉淀尽可能干燥。
(4)将细菌沉淀重悬于100μl溶液Ⅰ中,剧烈振荡。
注:溶菌酶促使大肠杆菌细胞变得脆弱而易于裂解。
溶菌酶对反应液的pH有很大的依赖关系,当其低于8.0时,细胞裂解的效果就大为逊色。
因此,溶液Ⅰ不仅使用了Tris-HCL缓冲体系,同时好加入了适量的葡萄糖而有利于pH的调节。
乙二胺四乙酸(EDTA)因其是二价金属离子(如Mg2+等)的螯合剂,故少量地存在便可抑制核酸酶的活性,从而保护质粒DNA免被降解。
(5)加200μl溶液Ⅱ,盖紧管口,快速颠倒离心管5次,以混合内容物。
确保离心管的整个表面均与溶液Ⅱ接触。
注意不要振荡。
将离心管放置于冰上5分钟。
注:SDS的作用在于使细胞裂解,以释放出质粒及染色体的DNA。
质粒提取原理和方法
质粒DNA提取的原理及方法碱裂解法质粒DNA提取原理质粒DNA提取主要包括以下几个方面:如何将细胞裂解释放质粒DNA,如何将质粒DNA和基因组DNA分离开来,如何去除RNA污染,如何去除蛋白质和其它杂质。
质粒提取方法中,最常用的方法是碱裂解法,它具有得率高,适用面广,快速,纯度高等特点.其原理是:强碱性条件下,质粒DNA和基因组DNA同时从细胞中释放出来,并发生变性.在pH中性,并有高盐浓度存在的条件下,质粒DNA会迅速发生复性,仍为可溶性状态,染色体DNA之间交联形成不溶性网状结构,在去垢剂SDS作用下,染色体DNA与变性蛋白质和细胞碎片结合形成沉淀,通过离心去除沉淀后,再用酚氯仿抽提进一步纯化质粒DNA,用异丙醇或乙醇沉淀可将之纯化出来。
BIOMIGA公司质粒DNA纯化系列试剂盒,采用碱裂解法质粒提取原理,在高盐环境下,采用硅胶膜特异性的吸附质粒DNA,而蛋白质不被吸附,最后用低盐洗脱液将DNA从膜上洗脱下来,方法简单,快速,质量好,收获量高。
影响质粒提取的因素影响质粒提取的因素有很多种,如质粒拷贝数,宿主菌株的种类,细菌的培养时间、培养基种类、培养条件等等。
质粒拷贝数质粒DNA最终收获量取决于质粒的拷贝数和质粒的大小。
BIOMIGA 公司质粒DNA提取系列试剂盒,操作步骤适用于高拷贝数质粒的纯化,对于低拷贝质粒纯化提取,应加大起始菌液量的体积,并且相应地增加各种缓冲液的用量。
下表给出一些常用质粒载体的拷贝数:质粒种类复制起点拷贝数1 mL菌液质粒DNA收获量(µg)pSC101pSC10150.1—0.2pACYCP15A10—120。
4-0。
6pSuperCospMB110—200.4—1pBR322pMB115—200.6-1pGEMRMuted pMB1300—4006-7pBluescriptRColE1300-5006-8pUCMuted pMB1500—7008-12宿主菌株宿主菌株的种类将会影响质粒的收获量。
碱裂解法提取质粒-配方,最好的说明
碱裂解法提取质粒一、基本概念1.质粒:质粒是染色体外能够进行自主复制的遗传单位,包括真核生物的细胞器和细菌细胞中染色体以外的脱氧核糖核酸(DNA)分子。
现在习惯上用来专指细菌、酵母菌和放线菌等生物中染色体以外的DNA分子。
在基因工程中质粒常被用做基因的载体。
许多细菌除了染色体外,还有大量很小的环状DNA分子,这就是质粒(plasmid)。
质粒上常有抗生素的抗性基因,例如,四环素抗性基因或卡那霉素抗性基因等。
有些质粒称为附加体(episome),这类质粒能够整合进细菌的染色体,也能从整合位置上切离下来成为游离于染色体外的DNA分子。
目前,已发现有质粒的细菌有几百种,已知的绝大多数的细菌质粒都是闭合环状DNA分子(简称cccDNA)。
细菌质粒的相对分子质量一般较小,约为细菌染色体的0.5%~3%。
根据相对分子质量的大小,大致上可以把质粒分成大小两类:较大一类的相对分子质量是40×106以上,较小一类的相对分子质量是10×106以下(少数质粒的相对分子质量介于两者之间)。
每个细胞中的质粒数主要决定于质粒本身的复制特性。
按照复制性质,可以把质粒分为两类:一类是严紧型质粒,当细胞染色体复制一次时,质粒也复制一次,每个细胞内只有1~2个质粒;另一类是松弛型质粒,当染色体复制停止后仍然能继续复制,每一个细胞内一般有20个左右质粒。
一般分子量较大的质粒属严紧型。
分子量较小的质粒属松弛型。
质粒的复制有时和它们的宿主细胞有关,某些质粒在大肠杆菌内的复制属严紧型,而在变形杆菌内则属松弛型。
在基因工程中,常用人工构建的质粒作为载体。
人工构建的质粒可以集多种有用的特征于一体,如含多种单一酶切位点、抗生素耐药性等。
常用的人工质粒运载体有pBR322、pSC101。
pBR322含有抗四环素基因(Tcr)和抗氨苄青霉素基因(Apr),并含有5种内切酶的单一切点。
如果将DNA片段插入EcoRI切点,不会影响两个抗生素基因的表达。
碱裂解法提取质粒DNA
碱裂解法提取质粒DNA二、实验原理先以低速离心从培养液中收集菌体,带有质粒的细菌经EDTA破坏外膜后,由溶菌酶破坏细胞壁的糖肽层再经去垢剂SDS变性作用,使细胞膜蛋白质变性崩解而使胞内DNA全部释放出来。
利用染色体DNA与质粒DNA在强碱条件下变性与复性的差异分离质粒DNA。
在pH值高达12.6的碱性条件下,染色体DNA氢键断裂,双螺旋结构解开变性。
质粒DNA 的大部分氢键也断裂,但超螺旋共价闭合环状的两条互补链不会完全分离,当以pH4.8的NaAc高盐缓冲液将pH值调节至中性时,变性的质粒DNA 会恢复原来的构型,保存在溶液中,而染色体DNA不能复性形成缠连的网状结构,通过离心,染色体DNA与不稳定的大分子RNA、蛋白质-SDS 复合物等一起沉淀下来而被除去。
用等体积饱和酚或氯仿使沉淀变性的蛋白质和染色体分离,再用乙醇沉淀上清液中的质粒DNA。
②氨苄青霉素(Ampicillin,Amp)母液:配成50mg/ml水溶液,-20℃保存备用。
③溶液I(pH8.0):终浓度需称/量取葡萄糖 50mmol/L; C6H12O6.H2O 1.982 gEDTA 10mmol/L; 0.5mol/L 4 mLTris-HCl(PH8.0) 25mmol/L; 1mol/L 5 mL 加DDW定容至200ml,高压灭菌后于4℃保存备用。
④溶液II(pH12.5):NaOH 0.4mol/L;称取1.6g,加DDW定容至100mlSDS 2%(W/V);称取2.0g,加DDW定容至100ml室温存放,临用时将二者对半混匀即可。
⑤溶液Ⅲ(pH4.8):100ml5mol/L乙酸钾 60ml冰乙酸 11.5mlDDW 28.5ml高压灭菌后于4℃保存备用。
⑥TE(pH8.0):Tris-HCl(PH8.0) 10mmol/LEDTA(PH8.0) 1mmol/L⑦TE+R:1mlTE+5ulRNase⑧溶菌酶溶液:用10mmol/L Tris·Cl (pH8.0)溶液配制成10mg/ml,并分装成小份(如1.5ml)保存于-20℃,每一小份一经使用后便予丢弃⑨ 3mol/ L NaAc (pH5.2):50ml水中溶解40.81g NaAc·3H2 O,用冰醋酸调pH至5.2,加水定容至100ml,分装后高压灭菌,储存于4℃冰箱。
碱裂解法提取质粒原理
碱裂解法提取质粒原理
PCR (聚合酶链反应,polymerase chain reaction) 是一种可以在体外放大特定DNA
片段的技术,也称为扩增(amplification)技术。
PCR法可以有效地检测和扩增DNA片段。
该方法被用来在受检实体中提取、检测、识别和检测DNA多样性。
质粒可以通过PCR线性化来提取,也就是说,可以使用多个特异性引物(特异性对特
定片段的DNA的结合)及特定的片段的DNA作为模板,以获得一条目标片段(目标片段)。
碱裂解特定质粒原理是利用酵素将核酸中几个碱基分解,从而模拟碱基降解,如激酶
能够代表核酸序列几个碱基中的某一碱基。
碱裂解法检测质粒的方法通常用PCR技术来实现,这是因为扩增的方式允许在给定片段的碱基顺序上获得更高的灵敏度和特异性。
碱裂解能够确定质粒的结构,利用一种叫做“碱裂解”的方式,这种方式可以将一段DNA拆分成其他的片段,从而了解其结构,增强检测能力。
碱裂解技术包括酶具(如酶切酶),这些对特定碱基序列特异性,可以用来解析特定质粒,检测出质粒中特定载荷裂解
了的区域片段,以及分析质粒的尺寸。
通过PCR与碱裂解技术,可以高效提取质粒,检测其结构,从而改善生物体的检测以
及疾病的治疗。
此外,碱裂解技术还可以进一步改善基因密码的加密状态,以及鉴定新的
质粒结构。
碱裂解法提取质粒原理
碱裂解法提取质粒原理
碱裂解法是一种常用的提取质粒的方法,其原理主要基于碱性条件下DNA的
特性。
在这种方法中,碱性条件能够使得DNA变性,即双链DNA分子被分解成
两条单链DNA。
这种变性的DNA在碱性条件下会呈现出单链的形态,使得质粒
得以被提取出来。
在进行碱裂解法提取质粒时,首先需要将含有目标质粒的细菌进行培养,使得
细菌大量繁殖并产生大量的质粒。
随后,通过离心等方法将细菌进行分离,得到含有目标质粒的细菌菌体。
接下来,将细菌菌体进行溶解,使得细菌菌体内的细胞壁和膜被破坏,释放出含有质粒的细胞内液。
此时,碱性条件的作用就体现出来了。
通过加入碱性溶液,使得DNA发生变性,双链DNA分子被分解成两条单链DNA。
在这种碱性条件下,质粒的DNA与
细菌染色体的DNA会有不同的解旋速度,从而使得质粒的DNA得以被分离出来。
质粒的DNA呈现出线性形态,方便后续的提取和纯化。
在质粒的DNA被分离出来后,可以通过中性化等方法使得DNA重新回到双
链的形态,从而得以进行后续的分析和应用。
碱裂解法提取质粒的原理简单而有效,被广泛应用于分子生物学领域中。
总的来说,碱裂解法提取质粒的原理是基于碱性条件下DNA的变性特性。
通
过使DNA变性,质粒的DNA得以被分离出来,从而实现了质粒的提取。
这种方
法简单易行,成本低廉,适用于大规模的质粒提取工作。
因此,碱裂解法在分子生物学研究中具有重要的应用价值。
质粒提取 碱裂解
质粒提取碱裂解质粒提取碱裂解质粒提取是生命科学研究中常用的一种技术,通过该技术可以从细胞中提取出质粒,从而进行进一步的分析和研究。
在质粒提取技术中,碱裂解是其中的一种常用方法,也被称作“碱基裂解法”或“布朗法”,它能够在不破坏质粒结构的情况下,将大分子DNA解离并提取出来。
碱裂解的原理碱裂解的原理是利用一种化学物质——含有高浓度氢氧化钠和EDTA(乙二胺四乙酸)的溶液(称为NaOH/EDTA 溶液),能够将DNA、RNA等酸性分子加入后,使其分解成碱性分子。
具体来讲,DNA分子中的磷酸骨架包含负电荷,而NaOH/EDTA溶液中的氢氧化钠是一种强碱,可以与磷酸骨架上的负电荷作用,使DNA链断裂。
EDTA则可以与镁离子结合,破坏其与DNA中的负离子的稳定结合,进而促进碱裂解反应的进行。
碱裂解的步骤碱裂解的具体步骤如下:1.制备NaOH/EDTA溶液。
根据实验需要,将适量的氢氧化钠和EDTA按照一定比例配制至一定体积的溶液中。
2.收集待提取的细胞或组织样品。
3.将样品离心,去除上清液。
4.用50 mM的Tris-HCl缓冲液稀释样品,然后将NaOH/EDTA溶液滴加到样品中,加入的比例为一份样品对应两份NaOH/EDTA溶液。
5.将混合液社会温度下静置5-30分钟,使DNA裂解并溶于溶液中。
6.中和反应。
加入等体积的酸(如1 M HCl),使溶液的pH值降至中性以下(一般在PH7左右)。
酸的加入可以中和氢氧化钠的碱性,还可以促进DNA回化和沉淀,从而加快DNA的提取速度。
7.离心沉淀。
用离心装置将混合液离心,使DNA沉淀到管底部。
8.去溶剂。
将上清液清除,并用70%乙醇溶液洗涤DNA 沉淀2-3次。
9.提取DNA。
将沉淀后的DNA溶于TE缓冲液中,然后经过琼脂糖凝胶电泳或其他分析技术,对DNA进行纯化和检测。
碱裂解的优点和局限碱裂解因其简单、方便,且能够快速裂解细胞并得到较好的DNA提取率,因而在许多分子生物学实验中都得到广泛应用。
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从质粒提取谈起
(2009-12-22 11:18:37)
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分类:积累小常识
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杂
谈
从质粒提取谈起
为了方便理解,这里罗列一下碱法质粒抽提用到三种溶液:溶液I,50 mM 葡萄糖/ 25 mM Tris-Cl / 10 mM EDTA,pH 8.0;溶液II,0.2 N NaOH / 1% SDS;溶液III,3 M醋酸钾/ 2 M醋酸。
让我们先来看看溶液I的作用。
任何生物化学反应,首先要控制好溶液的p H,因此用适当浓度的和适当pH值的Tris-Cl溶液,是再自然不过的了。
那么50 mM葡萄糖是干什么的呢?说起来不可思议,加了葡萄糖后最大的好处只是悬浮后的大肠杆菌不会快速沉积到管子的底部。
因此,如果溶液I中缺了葡萄糖其实对质粒的抽提本身而言,几乎没有任何影响。
所以说溶液I中葡萄糖是可缺的。
那么EDTA呢?大家知道EDTA是Ca2+和Mg2+等二价金属离子的螯合剂,配在分子生物学试剂中的主要作用是:抑制DNase的活性,和抑制微生物生长。
在溶液I中加入高达10 mM的EDTA,无非就是要把大肠杆菌细胞中的所有二价金属离子都螯合掉。
如果不加EDTA,其实也没什么大不了的,只要不磨洋工,只要是在不太长的时间里完成质粒抽提,就不用怕DNA会迅速被降解,因为最终溶解质粒的TE缓冲液中有EDTA.如果哪天你手上正好缺了溶液I,可不可以抽提质粒呢?实话告诉你,只要用等体积的水,或LB培养基来悬浮菌体就可以了。
有一点不能忘的是,菌体一定要悬浮均匀,不能有结块。
轮到溶液II了。
这是用新鲜的0.4 N的NaOH和2%的SDS等体积混合后使用的。
要新从浓NaOH稀释制备0.4N的NaOH,无非是为了保证NaOH没有吸收空气中的CO2而减弱了碱性。
很多人不知道其实破细胞的主要是碱,而不是SDS,所以才叫碱法抽提。
事实上NaOH是最佳的溶解细胞的试剂,不管是大肠杆菌还是哺乳动物细胞,碰到了碱都会几乎在瞬间就溶解,这是由于细胞膜发生
了从bilayer(双层膜)结构向micelle(微囊)结构的相变化所导致。
用了不新鲜的0.4 N NaOH,即便是有SDS也无法有效溶解大肠杆菌(不妨可以自己试一下),自然就难高效率抽提得到质粒。
如果只用SDS当然也能抽提得到少量质粒,因为SDS也是碱性的,只是弱了点而已。
很多人对NaOH的作用误以为是为了让基因组DNA变性,以便沉淀,这是由于没有正确理解一些书上的有关DNA变性复性的描述所导致。
有人不禁要问,既然是NaOH溶解的细胞,那为什么要加SDS呢?那是为下一步操作做的铺垫。
这一步要记住两点:第一,时间不能过长,千万不要这时候去接电话,因为在这样的碱性条件下基因组DNA 片断会慢慢断裂;第二,必须温柔混合(象对待女孩子一样),不然基因组DNA 也会断裂。
基因组DNA的断裂会带来麻烦,后面我再详细说明。
每个人都知道,溶液III加入后就会有大量的沉淀,但大部分人却不明白这沉淀的本质。
最容易产生的误解是,当SDS碰到酸性后发生的沉淀。
如果你这样怀疑,往1%的SDS溶液中加如2M的醋酸溶液看看就知道不是这么回事了。
大量沉淀的出现,显然与SDS的加入有关系。
如果在溶液II中不加SDS会怎样呢,也会有少量的沉淀,但量上要少得多,显然是盐析和酸变性沉淀出来的蛋白质。
既然SDS不是遇酸发生的沉淀,那会不会是遇盐发生的沉淀呢?在1%的SDS溶液中慢慢加入5 N的NaCl,你会发现SDS在高盐浓度下是会产生沉淀的。
因此高浓度的盐导致了SDS的沉淀。
但如果你加入的不是NaCl而是KCl,你会发现沉淀的量要多的多。
这其实是十二烷基硫酸钠(sodium dodecylsulfate)遇到钾离子后变成了十二烷基硫酸钾(potassium dodecylsulfate,PDS),而PDS是水不溶的,因此发生了沉淀。
如此看来,溶液III加入后的沉淀实际上是钾离子置换了SDS 中的纳离子形成了不溶性的PDS,而高浓度的盐,使得沉淀更完全。
大家知道SDS专门喜欢和蛋白质结合,平均两个氨基酸上结合一个SDS分子,钾钠离子置换所产生的大量沉淀自然就将绝大部分蛋白质沉淀了,让人高兴的是大肠杆菌的基因组DNA也一起被共沉淀了。
这个过程不难想象,因为基因组DNA太长了,长长的DNA 自然容易被PDS给共沉淀了,尽管SDS并不与DNA分子结合。
那么2 M的醋酸又是为什么而加的呢?是为了中和NaOH,因为长时间的碱性条件会打断DNA,所以要中和之。
基因组DNA一旦发生断裂,只要是50-100
kb大小的片断,就没有办法再被PDS共沉淀了。
所以碱处理的时间要短,而且不得激烈振荡,不然最后得到的质粒上总会有大量的基因组DNA混入,琼脂糖电泳可以观察到一条浓浓的总DNA条带。
很多人误认为是溶液III加入后基因组DNA无法快速复性就被沉淀了,这是天大的误会,因为变性的也好复性的也好,DNA分子在中性溶液中都是溶解的。
NaOH本来是为了溶解细胞而用的,DNA分子的变性其实是个副产物,与它是不是沉淀下来其实没有关系。
溶液III 加入并混合均匀后在冰上放置,目的是为了PDS沉淀更充分一点。
不要以为PDS沉淀的形成就能将所有的蛋白质沉淀了,其实还有很多蛋白质不能被沉淀,因此要用酚/氯仿/异戊醇进行抽提,然后进行酒精沉淀才能得到质量稳定的质粒DNA,不然时间一长就会因为混入的DNase而发生降解。
这里用25/24/1的酚/氯仿/异戊醇是有很多道理的,这里做个全面的介绍。
酚(Phenol)对蛋白质的变性作用远大于氯仿,按道理应该用酚来最大程度将蛋白质抽提掉,但是水饱和酚的比重略比水重,碰到高浓度的盐溶液(比如4M的异硫氰酸胍),离心后酚相会跑到上层,不利于含质粒的水相的回收;但加入氯仿后可以增加比重,使得酚/氯仿始终在下层,方便水相的回收;还有一点,酚与水有很大的互溶性,如果单独用酚抽提后会有大量的酚溶解到水相中,而酚会抑制很多酶反应(比如限制性酶切反应),应此如果单独用酚抽提后一定要用氯仿抽提一次将水相中的酚去除,而用酚/氯仿的混合液进行抽提,跑到水相中的酚则少得多,微量的酚在乙醇沉淀时就会被除干净而不必担心酶切等反应不能正常进行。
至于异戊醇的添加,其作用主要是为了让离心后上下层的界面更加清晰,也方便了水相的回收。
回收后的水相含有足够多的盐,因此只要加入2倍体积的乙醇,在室温放置几分钟后离心就可以将质粒DNA沉淀出来。
这时候如果放到-20℃,时间一长反而会导致大量盐的沉淀,这点不同于普通的DNA酒精沉淀回收,所以不要过分小心了。
高浓度的盐会水合大量的水分子,因此DNA分子之间就容易形成氢键而发生沉淀。
如果感觉发生了盐的沉淀,就用70%的乙醇多洗几次,每次在室温放置一个小时以上,并用tip将沉淀打碎,就能得到好的样品。
得到的质粒样品一般用含RNase(50 ug/ml)的TE缓冲液进行溶解,不然大量未降解的RNA会干扰电泳结果的。
琼脂糖电泳进行鉴定质粒DNA时,多数情况下你能看到三条
带,但千万不要认为你看到的是超螺旋、线性和开环这三条带。
碱法抽提得到质粒样品中不含线性DNA,不信的话你用EcoRI来线性化质粒后再进行琼脂糖电泳,就会看到线性质粒DNA的位置与这三条带的位置不一样。
其实这三条带以电泳速度的快慢而排序,分别是超螺旋、开环和复制中间体(即没有复制完全的两个质粒连在了一起)。
如果你不小心在溶液II加入后过度振荡,会有第四条带,这条带泳动得较慢,远离这三条带,是20-100kb的大肠杆菌基因组DNA的片断。
非常偶然的是,有时候抽提到的质粒会有7-10条带,这是由于特殊的DNA 序列导致了不同程度的超螺旋(超螺旋的圈数不同)所致。
这里暂不深究。
想说的,终于说完了。
谢谢你的耐心。
留下一个思考题,为什么真核生物的基因组DNA不能用碱法抽提?。