磁珠提取DNA原理讲课教案
磁珠法抽提DNA9.18
磁珠法抽提基因组DNA实验目的:抽提基因组DNA,用于亚硫酸盐处理实验试剂:1-4来自ALINE PureGenomeTM Kit1.磁珠(200ul分装一管,4度保存)2.Bind buffer(MSL):store at room temperature(用于第一种方法)3.Wash buffer1(QMP):concentrated. 使用前加入100%无水乙醇至乙醇的终浓度为60%。
(eg. 2ml QMP+3ml 无水乙醇)4.wash buffer2(SPM): concentrated. 使用前加入100%无水乙醇至乙醇的终浓度为70%。
(eg.1.5ml QMP+3.5ml 无水乙醇)5. RTE6. 80%乙醇(eg. 1ml 灭菌水+4ml 无水乙醇)实验结果:取1ul上样电泳,0.7%的琼脂糖凝胶,80V,30min电泳结果图示:1 2 3 4 5 H 6 7 8 9 101:5637_mock 2: 5637_10nm 3: 5637_100nm 4: 5637_500nm 5:5637_1.5um 6: UMUC3_mock 7: UMUC3_10nm 8: UMUC3_100nm 9: UMUC3_500nm 10: UMUC3_1.5um H: λ-Hind Ⅲ样品上样量浓度得量(40ul)5637_mock1ul100ng/ul4ug5637_10nm1ul100ng/ul4ug5637_100nm1ul100ng/ul4ug5637_500nm1ul100ng/ul4ug5637_1.5um1ul100ng/ul4ugUM-UC-3_mock1ul20ng/ul800ngUMUC3_10nm1ul40ng/ul 1.6ugUMUC3_100nm1ul100ng/ul4ugUMUC3_500nm1ul100ng/ul4ugUMUC3_1.5um1ul100ng/ul4ug实验方法:具体操作步骤:1. 准备1.5ml EP管,向含有200ul lysis溶液中加入300ul MSL。
磁珠法提取dna原理
磁珠法提取dna原理
磁珠法提取DNA原理是利用磁性珠子及其表面修饰的特定分子与DNA之间的亲和性来实现DNA的富集和分离。
具体原理如下:
1. 磁性珠子的选择:选择具有一定磁性的微米级珠子作为DNA富集的固相载体。
这些磁性珠子通常由磁性材料(如Fe3O4)制成,可以通过磁力来进行分离和收集。
2. 磁性珠子表面修饰:在磁性珠子表面修饰特定的分子,通常是寡核苷酸(如单链DNA、RNA或寡聚核苷酸)或核酸结合蛋白,使其具有与目标DNA相互作用的能力。
修饰的分子上还可以加入亲和标记物(如亲和素或抗体),以便进一步增强富集效果。
3. DNA结合:将修饰后的磁性珠子与DNA样品混合,通过与DNA靶标相互作用,使目标DNA与磁性珠子表面的修饰分子结合,并形成稳定的DNA-珠子复合物。
4. 分离和富集:在结合后,应用外加的磁场或磁力来分离磁性珠子及其结合的DNA-珠子复合物。
由于磁性珠子的磁性,可以迅速将其吸附到反应容器的侧壁上,然后将上清液排除,实现DNA的富集和纯化。
5. 磁珠洗脱:在磁性珠子上吸附的DNA可以通过改变离心管内磁场或洗涤条件来洗脱,得到纯化的DNA产物,然后可以进一步进行下游分析,如PCR扩增、测序等。
总之,磁珠法通过磁性珠子的特性以及表面修饰分子与DNA之间的亲和性,实现了对DNA的高效富集和纯化,成为DNA提取和纯化领域中常用的方法。
磁珠法分离纯化DNA原理及其步骤
磁珠法分散杂化DNA本理及其步调之阳早格格创做日期:2012-05-22 根源:互联网标签:核酸杂化核酸分散磁珠法杂化DNA纲要 : 磁珠法杂化DNA主假如利用本钱接换吸附资料吸附核酸,进而将核酸战蛋黑量等其细胞中其余物量分散.本文主要概括了磁珠法杂化DNA本理、核酸分散与杂化的准则、核酸分散与杂化的步调.欢度大举神杯之夏,介进BRAND竞猜活动,获赠BRAND 产品!GeneCopoeia:qPCR mix免费试用感受活动启初!磁珠法杂化DNA主假如利用本钱接换吸附资料吸附核酸,进而将核酸战蛋黑量等其细胞中其余物量分散.本文主要概括了磁珠法杂化DNA本理、核酸分散与杂化的准则、核酸分散与杂化的步调.磁珠法杂化DNA本理磁珠法核酸杂化技能采与了纳米级磁珠微珠,那种磁珠微珠的表面标记表记标帜了一种官能团,能共核酸爆收吸附反应.硅磁(Magnetic Silica Particle)便是指磁珠微珠表面包裹一层硅资料,去吸附核酸,其杂化本理典型于玻璃奶的杂化办法.离心磁珠是指磁珠微珠表面包裹了一层可爆收离心接换的资料(如DEAE,COOH)等,进而达到吸附核酸脚段.分歧本量的磁珠微珠所对于应的杂化本理是纷歧致.使用磁珠法去杂化核酸的最大便宜便是自动化.磁珠正在磁场条件下不妨爆收汇集或者分别,进而可真足解摆脱心等所需的脚工支配过程.Omega拥有周到的磁珠法核酸分散试剂盒,鉴于那种技能的试剂盒,称呼前皆有’Mag-Bind’.核酸分散与杂化的准则核酸正在细胞中经常与百般蛋黑量分散正在所有的.核酸的分散主假如指将核酸与蛋黑量、多糖、脂肪等死物大分子物量分启.正在分散核酸时应按照以下准则:包管核酸分子一级结构的完备性:排除其余分子传染.核酸分散与杂化的步调大普遍核酸分散与杂化的要领普遍皆包罗了细胞裂解、酶处理、核酸与其余死物大分子物量分散、核酸杂化等几个主要步调.每一步调又可由多种分歧的要领单独或者共同真止.1. 细胞裂解:核酸必须从细胞或者其余死物物量中释搁出去.细胞裂解可通过板滞效用、化教效用、酶效用等要领真止.(1) 板滞效用:包罗矮渗裂解、超声裂解、微波裂解、冻融裂解战颗粒破碎等物理裂解要领.那些要领用板滞力使细胞破碎,但是板滞力也可引起核酸链的断裂,果而没有适用于下分子量少链核酸的分散.有报导超声裂解法提与的核酸片段少度从< 500bp ~ > 20kb 之间,而颗粒匀浆法提与的核酸普遍< 10kb.(2) 化教效用:正在一定的p H 环境战变性条件下,细胞破裂,蛋黑量变性重淀,核酸被释搁到火相.上述变性条件可通过加热、加进表面活性剂(SDS、Triton X-100 、Tween 20 、NP-40 、CTAB、sar-cosyl 、Chelex-100 等) 或者强离子剂(同硫氰酸胍、盐酸胍、肌酸胍) 而赢得.而p H 环境则由加进的强碱(NaOH) 或者慢冲液 ( TE、STE 等) 提供.正在一定的p H 环境下,表面活性剂或者强离子剂可使细胞裂解、蛋黑量战多糖重淀,慢冲液中的一些金属离子螯合剂( EDTA 等) 可螯合对于核酸酶活性所必须的金属离子Mg2+ 、Ca2+ ,进而压造核酸酶的活性,呵护核酸没有被落解.(3) 酶效用:主假如通过加进溶菌酶或者蛋黑酶(蛋黑酶K、动物蛋黑酶或者链酶蛋黑酶) 以使细胞破裂,核酸释搁.蛋黑酶还能落解与核酸分散的蛋黑量,促进核酸的分散.其中溶菌酶能催化细菌细胞壁的蛋黑多糖N-乙酰葡糖胺战N-乙酰胞壁酸残基间的β-(1 ,4) 键火解.蛋黑酶K能催化火解多种多肽键,其正在65 ℃及有EDTA、尿素(1~4mol/ L) 战去污剂(0. 5 %SDS 或者 1 %Triton X-100) 存留时仍死存酶活性,那有好处普及对于下分子量核酸的提与效用.正在本量处事中,酶效用、板滞效用、化教效用时常共同使用.简曲采用哪种或者哪几种要领可根据细胞典型、待分散的核酸典型及后绝真验脚段去决定.2. 酶处理:正在核酸提与历程中,可通过加进适合的酶使没有需要的物量落解,以好处核酸的分散与杂化.如正在裂解液中加进蛋黑酶(蛋黑酶K 或者链酶蛋黑酶) 不妨落解蛋黑量,灭活核酸酶(DNase 战RNase) ,DNase 战RNase 也用于去除没有需要的核酸.3. 核酸的分散与杂化:核酸的下电荷磷酸骨架使其比蛋黑量、多糖、脂肪等其余死物大分子物量更具亲火性,根据它们理化本量的好别,用采用性重淀、层析、稀度梯度离心等要领可将核酸分散、杂化.(1) 酚提与/ 重淀法:核酸分散的一个典范要领是酚∶氯仿抽提法.细胞裂解后离心分散含核酸的火相,加进等体积的酚∶氯仿∶同戊醇(25 ∶24 ∶1 体积) 混同液.依据应用脚段,二相经漩涡振荡混匀(适用于分散小分子量核酸) 或者简朴颠倒混匀(适用于分散下分子量核酸) 后离心分散.疏火性的蛋黑量被调配至有机相,核酸则被留于表层火相.酚是一种有机溶剂,预先要用STE 慢冲液鼓战,果已鼓战的酚会吸支火相而戴走一部分核酸.酚也易氧化收黄,而氧化的酚可引起核酸链中磷酸二酯键断裂或者使核酸链接联:故正在造备酚鼓战液时要加进82羟基喹咛,以预防酚氧化.氯仿可去除脂肪,使更多蛋黑量变性,进而普及提与效用.同戊醇则可缩小支配历程中爆收的气泡.核酸盐可被一些有机溶剂重淀,通过重淀可浓缩核酸,改变核酸溶解慢冲液的种类以及去除某些杂量分子.典型的例子是正在酚、氯仿抽提后用乙醇重淀,正在含核酸的火相中加进p H5. 0~5. 5 ,末浓度为0. 3M 的NaOAc 或者KOAc 后,钠离子会中战核酸磷酸骨架上的背电荷,正在酸性环境中促进核酸的疏火复性.而后加进2~2. 5 倍体积的乙醇,经一定时间的孵育,可使核酸灵验天重淀.其余的一些有机溶剂[ 同丙醇、散乙二醇( PEG) 等]战盐类(10. 0mol/ L 醋酸铵、8. 0mol/ L 的氯化锂、氯化镁战矮浓度的氯化锌等) 也用于核酸的重淀.分歧的离子对于一些酶有压造效用或者可效用核酸的重淀战溶解, 正在本量使用时应给予采用.经离心支集,核酸重淀用70 %的乙醇漂洗以与消多余的盐分,即可赢得杂化的核酸.(2) 层析法:层析法是利用分歧物量某些理化本量的好别而建坐的分散分解要领.包罗吸附层析、亲战层析、离子接换层析等要领正在内的层析法.果分散战杂化共步举止,而且有商品试剂盒供应,而被广大应用于核酸的杂化.正在一定的离子环境下,核酸可被采用性天吸附到硅土、硅胶或者玻璃表面而与其余死物分子分散.其余一些采用性吸附要领以经建饰或者包被的磁珠动做固相载体,磁珠可通过磁场分散而无需离心,分散至固相载体的核酸可用矮盐慢冲液或者火洗脱.该法分散杂化核酸,具备品量佳、产量下、成本矮、赶快、烦琐、节省人力以及易于真止自动化等便宜.玻璃粉或者玻璃珠被证据为一种灵验的核酸吸附剂.正在下盐溶液中,核酸可被吸附至玻璃基量上,离液盐碘化钠或者下氯酸钠可促进DNA 与玻璃基量的分散.Dederich 等用酸洗玻璃珠分散杂化核酸,赢得下产量的量粒DNA.正在该要领中,细胞正在碱性环境下裂解,裂解液用醋酸钾慢冲液中战后,间接加至含同丙醇的玻璃珠滤板,被同丙醇重淀的量粒DNA 分散至玻璃珠,用80 %乙醇真空抽洗与消细胞残片战蛋黑量重淀.末尾用含RNase A 的TE 慢冲液洗脱与玻璃珠分散的DNA ,赢得的DNA 可间接用于测序.Elkin 等使用羧化磁珠分散杂化量粒DNA.该法正在细胞裂解后,离心分散含量粒的火相,再加进羧化的磁粒,而后用PEG/ NaCl 重淀,使脚段DNA 吸附至磁珠,末尾磁场分散被吸附的DNA ,经乙醇洗涤,用火洗脱,可赢得下产量的适用于毛细管测序的模板DNA.也有用铁粒为固相支援物,经磁场分散而杂化量粒DNA 的报导.细菌用溶菌酶2煮沸法裂解,量粒被释搁至悬浮液中, 加铁珠捕获,用磁场使铁珠分散,经漂洗后用火洗脱量粒,可赢得下产量、测序级的量粒DNA.亲战层析是利用待分散物量与它们的特同性配体间所具备的特同性亲战力去分散物量的一类层析要领.Chandler 等报导了一种用肽核酸(PNA) 分散核酸的要领.PNA 是一类以N-(2-氨乙基)2苦氨酸结构单元为骨架的DNA 类似物,可动做杂化皮克(pg) 级核糖体DNA ( rDNA) 战核糖体RNA ( rRNA) 的试剂.正在该要领中,以死物素标记表记标帜的肽核酸(peptide nucleic acids ,PNAs) 为探针,以包被了抗死蛋黑链菌素的磁珠动做固相载体.PNA 探针正在下盐环境下, 与脚段核酸(DNA 或者 RNA) 混同,经煮沸、冰浴、温育杂接步调后,间接加进包被了抗死蛋黑链菌素的顺磁性颗粒,经静置捕获PNA-核酸杂接体,火洗而赢得杂化的核酸.Schluep 等亦鉴于亲战层析本理,采与一种三螺旋体DNA 的办法举止量粒DNA 的分散.三螺旋体DNA 由共量嘌呤2 共量嘧啶单螺旋链与共量嘧啶单链组成,单链上的T 辨别A ·T 碱基,对于产死T ·A ·T 三联体,量子化的单链胞嘧啶(C+ ) 辨别G·C 碱基对于产死C ·G·C 三联体.正在适合的条件下,三螺旋体的分散具备下特同性战下宁静性.将配体散嘧啶鳏核苷酸链通过化教要领对接至Sephacryl S21000 SF 颗粒上产死亲战载体.当含脚段序列的量粒DNA 溶液与其混同时,正在酸性环境(p H 4. 5~5. 5) 下,量粒分散至亲战载体颗粒上,溶液中下浓度的NaCl 可宁静三联体形式并缩小与蛋黑量、细胞DNA 的非特同性分散.经一段时间反应后,颗粒悬浮液被加至一层析柱,用适合的洗脱液改变p H 值至碱性环境,可使三联体解散,量粒被洗脱.经该法分散量粒DNA ,量粒产量可达到加进量的62 %.也有用Schizophyllan ( SPG) 造备亲战层析柱分散杂化RNA 的报导.SPG是一种β21 ,32葡散糖,正在矮温下,含RNA 的震动相通过层析柱,Poly (C) 战poly (A) 与SPG通过氢键战疏火效用产死复合物而被吸附于柱上,而后通过改变慢冲液身分,将被吸附的RNA 洗脱.亲战层析应用于核酸分散与杂化的另一个例子是用oligo ( dT)2纤维素层析法从真核细胞总 RNA 中分散戴poly (A) 尾的mRNA.正在该要领中,短链oligo (dT) 通过其52磷酸与纤维素的羟基共价分散而对接至纤维素介量上.当样本通过oligo (dT) 柱时,mRNA 果其poly (A) 可与短链oligo (dT) 产死宁静的RNA2DNA 杂合链,而被对接到纤维素介量上,进而与其余RNA 分散.正在适合的条件下(矮盐、加热) ,poly (A) RNA 可被火洗脱而得以杂化.离子接换层析以具备离子接换本能的物量为牢固相,其与震动相中的离子能举止可顺接换,进而能分散离子型化合物.用离子接换层析杂化核酸是果为核酸为下背电荷的线性多散阳离子,正在矮离子强度慢冲液中,利用脚段核酸与阳离子接换柱上功能基量间的静电反应,使戴背电荷的核酸分散到戴正电的基量上,杂量分子被洗脱.而后普及慢冲液的离子强度,将核酸从基量上洗脱,经同丙醇或者乙醇重淀即可赢得杂化的核酸.该法适用于大规模核酸的杂化.Ferreira 等用含0. 5M NaCl 的TE 慢冲液仄稳层析柱,加样后用含1 M NaCl 的TE 慢冲液洗脱核酸,赢得了很佳的分散效验.(3) 稀度梯度离心法:稀度梯度离心也用于核酸的分散战分解.单链DNA、单链DNA、RNA 战蛋黑量具备分歧的稀度,果而可经稀度梯度离心形式产死分歧稀度的杂样品区戴, 该法适用于洪量核酸样本的造备,其中氯化铯2溴化乙锭梯度仄稳离心法被认为是杂化洪量量粒DNA 的尾选要领.氯化铯是核酸稀度梯度离心的尺度介量,梯度液中的溴化乙锭与核酸分散,离心后产死的核酸区戴经紫中灯映照,爆收荧光而被检测,用注射针头脱刺回支后,通过透析或者乙醇重淀与消氯化铯而赢得杂化的核酸.提与DNA有许多要领:酚-氯仿提与DNA,磁珠法杂化提与DNA不妨采与天根的试剂盒、齐自动核酸与蛋黑提与仪、自动核酸杂化系统等等.死物助推荐磁珠法杂化提与DNA产品大齐:极微量病毒核酸提与试剂盒(矮于10^1/mL)、StreptAvidin磁珠(biotin分散免疫磁珠)。
磁珠提取DNA原理
磁珠纯化DNA原理1、DNA与磁珠作用原理分选磁珠的作用原理就是基于一种固相载体可逆化固定(SPRI)的分离纯化方法。
磁珠体系中一般包含:磁珠、DNA、聚乙二醇(PEG)、以及盐离子等,在一定浓度的PEG与盐离子环境中,DNA可吸附到羧基修饰的高分子磁珠表面(即固相载体),该过程就是可逆的,在适当条件下,结合的DNA分子可以被洗脱回收。
纳米级别的磁珠表面性质不同,分离原理也不尽相同,但基本上固态的球状材料组成并无太大差异,基础结构一般分为3层,最内层的核心就是聚苯乙烯、第二层包裹磁性物质——四氧化三铁(Fe3O4),最外层表面就是羧基(-COOH)修饰的高分子材料所构成,其中羧基行使与核酸结合的工作。
在整个体系中,PEG就是影响DNA回收的决定性因素(其她因素还包括DNA 大小与浓度、盐离子浓度、孵育时间等等)。
DNA在一定浓度的PEG存在条件下,NaCl或MgCl2促进条件下,使DNA发生脱水反应,分子构象会发生急剧变化,由线状被压缩形成卷曲球状,继而聚集沉淀,同时随PEG分子量、浓度以及盐浓度的不同,不同长度的DNA可以被选择性的沉淀出来。
在磁珠体系中,特定分子量的PEG的功能主要就是与盐离子共同作用,改变不同长度DNA的分子构象,同时增加体系的粘稠程度,使磁珠存在其中处于悬浮状态,不易沉降,增加磁珠在空间位置的碰撞与排斥,从而增加核酸与磁珠的聚集效率与效果,除此之外,PEG与蛋白质具有相容性,也可去除样品中的蛋白质。
当处于PEG与盐离子环境中的DNA,因脱水作用而发生分子构象改变后,会暴露出磷酸骨架上大量的带负电荷的磷酸基团,与表面带负电荷的羧基磁珠结合,但如何解释负负电荷之间的作用,目前还不得而知。
但普遍认为,这就是由于带正电荷的盐离子的作用(如Na+)。
带负电的磷酸基团借由解离的盐离子(如Na+)与羧基形成离子桥,使DNA被特异性吸附到羧基磁珠表面。
当PEG与盐类被去除之后,加入水性分子,会快速充分水化DNA,解除其三者之间的离子相互作用,使得吸附到磁珠的DNA被纯化出来。
磁珠提取DNA原理[1](干货分享)
磁珠提取DNA原理磁珠纯化DNA原理1.DNA与磁珠作用原理分选磁珠的作用原理是基于一种固相载体可逆化固定(SPRI)的分离纯化方法。
磁珠体系中一般包含:磁珠、DNA、聚乙二醇(PEG)、以及盐离子等,在一定浓度的PEG和盐离子环境中,DNA可吸附到羧基修饰的高分子磁珠表面(即固相载体),该过程是可逆的,在适当条件下,结合的DNA分子可以被洗脱回收....感谢聆听...纳米级别的磁珠表面性质不同,分离原理也不尽相同,但基本上固态的球状材料组成并无太大差异,基础结构一般分为3层,最内层的核心是聚苯乙烯、第二层包裹磁性物质——四氧化三铁(Fe3O4),最外层表面是羧基(-COOH)修饰的高分子材料所构成,其中羧基行使与核酸结合的工作....感谢聆听...在整个体系中,PEG是影响DNA回收的决定性因素(其他因素还包括DNA大小和浓度、盐离子浓度、孵育时间等等)。
DNA在一定浓度的PEG存在条件下,NaCl或MgCl2促进条件下,使DNA发生脱水反应,分子构象会发生急剧变化,由线状被压缩形成卷曲球状,继而聚集沉淀,同时随PEG分子量、浓度以及盐浓度的不同,不同长度的DNA可以被选择性的沉淀出来.在磁珠体系中,特定分子量的PEG的功能主要是与盐离子共同作用,改变不同长度DNA的分子构象,同时增加体系的粘稠程度,使磁珠存在其中处于悬浮状态,不易沉降,增加磁珠在空间位置的碰撞与排斥,从而增加核酸与磁珠的聚集效率与效果,除此之外,PEG与蛋白质具有相容性,也可去除样品中的蛋白质。
...感谢聆听...当处于PEG和盐离子环境中的DNA,因脱水作用而发生分子构象改变后,会暴露出磷酸骨架上大量的带负电荷的磷酸基团,与表面带负电荷的羧基磁珠结合,但如何解释负负电荷之间的作用,目前还不得而知。
但普遍认为,这是由于带正电荷的盐离子的作用(如Na+)。
带负电的磷酸基团借由解离的盐离子(如Na+)与羧基形成离子桥,使DNA被特异性吸附到羧基磁珠表面。
《DNA 的粗提取及鉴定》 教学设计
《DNA 的粗提取及鉴定》教学设计一、教学目标1、知识目标(1)理解 DNA 粗提取和鉴定的原理。
(2)熟悉 DNA 粗提取和鉴定的方法步骤。
2、能力目标(1)通过实验操作,培养学生的动手能力和实验探究能力。
(2)提高学生分析问题和解决问题的能力。
3、情感目标(1)培养学生严谨的科学态度和合作精神。
(2)激发学生对生物学的兴趣和探索欲望。
二、教学重难点1、教学重点(1)DNA 粗提取的原理和方法。
(2)DNA 鉴定的方法。
2、教学难点(1)去除杂质,提取较纯净的 DNA。
(2)实验操作中的注意事项。
三、教学方法讲授法、实验法、讨论法四、教学准备1、实验材料和试剂新鲜的鸡血细胞液、柠檬酸钠溶液、2mol/L 的氯化钠溶液、蒸馏水、体积分数为 95%的酒精溶液、二苯胺试剂等。
实验器具:离心机、恒温水浴锅、玻璃棒、烧杯、滴管、量筒、漏斗、纱布、滤纸等。
2、多媒体课件五、教学过程1、导入新课通过展示一些关于 DNA 的图片和实例,如犯罪现场的 DNA 鉴定、基因工程等,引起学生的兴趣,引出本节课的主题——DNA 的粗提取及鉴定。
2、讲解原理(1)DNA 在氯化钠溶液中的溶解度,是随着氯化钠浓度的变化而改变的。
当氯化钠的物质的量浓度为 014mol/L 时,DNA 的溶解度最低。
利用这一原理,可以使溶解在氯化钠溶液中的 DNA 析出。
(2)DNA 不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些物质则可以溶于酒精溶液。
利用这一原理,可以进一步提取出含杂质较少的 DNA。
(3)DNA 遇二苯胺(沸水浴)会染成蓝色,因此,二苯胺可以作为鉴定 DNA 的试剂。
3、实验步骤(1)制备鸡血细胞液在鸡血中加入柠檬酸钠溶液,防止血液凝固,然后离心处理,去除上清液,留下鸡血细胞液。
(2)提取细胞核物质向鸡血细胞液中加入蒸馏水,使细胞吸水涨破,释放出细胞核物质。
(3)溶解细胞核内的 DNA向溶液中加入 2mol/L 的氯化钠溶液,搅拌均匀,使 DNA 溶解。
《DNA 的粗提取及鉴定》 教学设计
《DNA 的粗提取及鉴定》教学设计一、教学目标1、知识目标(1)理解 DNA 粗提取和鉴定的原理。
(2)了解 DNA 在细胞中的存在部位和提取的方法。
2、能力目标(1)通过实验操作,培养学生的动手能力和实验技能。
(2)学会分析实验现象,得出正确的实验结论。
3、情感目标(1)体验科学探究的过程,培养学生严谨的科学态度。
(2)激发学生对生物学的兴趣,培养学生的创新意识。
二、教学重难点1、教学重点(1)DNA 粗提取的原理和方法。
(2)DNA 鉴定的方法和实验操作。
2、教学难点(1)DNA 粗提取过程中去除杂质的方法。
(2)实验操作的规范性和准确性。
三、教学方法讲授法、实验法、讨论法四、教学准备1、实验材料和试剂鸡血细胞液、柠檬酸钠溶液、蒸馏水、2mol/L 的氯化钠溶液、体积分数为 95%的酒精溶液、二苯胺试剂、研钵、漏斗、纱布、玻璃棒、烧杯、试管、离心机等。
2、多媒体课件五、教学过程1、导入新课通过播放一段关于 DNA 鉴定在刑侦案件中的应用视频,引起学生的兴趣,从而引出本节课的主题——DNA 的粗提取及鉴定。
2、讲解 DNA 粗提取的原理(1)DNA 在氯化钠溶液中的溶解度是随着氯化钠浓度的变化而改变的。
当氯化钠的物质的量浓度为014mol/L 时,DNA 的溶解度最低。
利用这一原理,可以使溶解在氯化钠溶液中的 DNA 析出。
(2)DNA 不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精溶液。
利用这一原理,可以进一步提纯 DNA。
3、实验步骤(1)制备鸡血细胞液在鸡血中加入柠檬酸钠溶液,防止血液凝固。
将血液倒入离心管中,离心后去除上清液,留下鸡血细胞液。
(2)提取细胞核物质向鸡血细胞液中加入蒸馏水,使细胞吸水涨破,释放出细胞核物质。
(3)溶解 DNA向溶液中加入 2mol/L 的氯化钠溶液,搅拌,使 DNA 溶解。
(4)析出 DNA缓慢加入蒸馏水,使氯化钠溶液的浓度降低至 014mol/L,这时DNA 会析出。
磁珠法提取组织DNA
注意事项:1、任何组织在获得后如不立即使用,要尽快保存在低温环境中(一196℃液氮中速冻,一70℃保存)。
组织的取量要比实际需要量大1一2倍,因为研磨时部分组织会粘在研钵和研棒上,会致部分组织样本丢失。
2、液氮研磨操作中所有接触的器皿及耗材须清洗干净并消毒。
材料:磁力架、试剂盒(Buffer MACL、Buffer MCL、Proteinase K、Magicmag Beads、Buffer MA、TE Buffer)、液氮罐、保温桶、不锈钢或塑料汤勺(汤勺的柄不够长时要想办法加长,以免冻伤手)、干毛巾或纱布、泡沫板、研钵研棒、小药勺、200微升移液器,200微升枪头、1、组织匀浆制备:空钵先用液氮预冷,再将研棒的上端用纱布包裹(用力时手不会痛),研棒最好顶着手心,这样便于用力。
研磨过程中要避免液氮干涸,研磨至细粉即可。
待液氮刚蒸发完时,用一个小药勺取25mg于1.5ml EP 管中。
附:液氮研磨原理液氮的温度为一196℃,它既能使各种组织成分不易被破坏或降解,又能使组织变硬,脆性增加易于磨碎。
正是由于液氮的温度极低,操作时要特别小心。
液氮研磨,一是为了终止细胞内外一切生物反应,比如提取RNA时,防止RNA酶的降解反应等;还有一个原因,就是在液氮中的细胞完全冻硬了,研磨可以达到很好的破胞效果,将细胞磨成粉,使里边的物质释放出来。
2、细胞裂解:加入400微升Buffer MACL、200微升Buffer MCL,20微升Proteinase K,震荡混匀,65℃水浴20-30min。
3、结合:取出EP管,12,000 rpm离心5-10min,小心吸取500微升上清至新的EP管中,再加入500微升Buffer MA,吸打或者点阵混匀,用移液器吸取15微升Magicmag Beads 加至液面一下尽量将枪头上残留的Magicmag Beads 吸打干净。
4、洗涤:将离心管置于磁力架30s,待Magicmag beads 完全吸收至管壁之后(若管口粘有少量磁珠,请用上清液将其洗至离心管内),吸弃上清,从磁力架上取出离心管。
磁珠法提取dna原理
磁珠法提取dna原理磁珠法提取DNA原理DNA提取是分子生物学研究中的重要步骤,磁珠法是一种常用的DNA提取方法。
磁珠法利用了磁性珠子的特性,使得DNA在磁场作用下能够与磁珠结合,从而实现DNA的快速、高效提取。
磁珠法提取DNA的原理基于亲和层析技术,其中亲和剂是磁性珠子表面的修饰物。
这些修饰物能够与DNA的特定区域结合,例如特定序列、结构或染色体上的特定区域。
磁珠法的基本步骤包括样品裂解、DNA与磁珠结合、磁珠分离、洗涤和DNA的洗脱。
样品需要经过裂解步骤,以破坏细胞膜和核膜,使DNA释放到溶液中。
裂解液中通常包含蛋白酶K和蛋白酶K缓冲液,以消化细胞蛋白质。
然后,磁性珠子被加入裂解液中,这些珠子的表面修饰物能够与DNA结合。
修饰物可以是亲和剂,如亲合素或抗体,也可以是特定的DNA引物。
在结合步骤中,磁性珠子与DNA结合形成复合物。
通过磁场的作用,磁珠复合物被吸附到管壁或磁珠法专用的磁力架上,从而实现DNA的分离。
与传统的离心分离方法相比,磁珠法具有更高的纯度和回收率。
此外,磁珠复合物的形成和分离速度较快,节省了实验时间。
分离步骤通常涉及将磁力架移除至洗涤液中,以去除非特异性结合物质。
洗涤步骤可以使用乙酸盐缓冲液、乙醇或其他洗涤缓冲液来去除冗余的污染物。
洗涤后,磁力架被重新放置到洗脱液中,DNA 从磁珠上解离,溶解在洗脱液中。
洗脱液通常是低盐缓冲液或去离子水,以确保DNA的高纯度。
磁珠法提取DNA的优点不仅在于其高纯度和回收率,还在于其灵活性和可扩展性。
磁珠的表面修饰物可以根据实验需求进行选择,以实现对特定DNA序列或特定组分的选择性结合。
此外,磁珠法可应用于多种样品类型,包括血液、组织、细胞和体液等。
对于大规模的DNA提取,磁珠法可以进行高通量自动化处理,提高操作效率和样品数量。
总结起来,磁珠法提取DNA的原理是利用磁性珠子与DNA的特异性结合,通过磁场的作用将DNA分离和纯化。
这种方法具有高纯度、高回收率、灵活性和可扩展性的优点,广泛应用于分子生物学研究、临床诊断和法医学等领域。
磁珠纯化dna原理
磁珠纯化dna原理
磁珠纯化DNA是一种常用的分子生物学技术,通过利用磁珠上的亲和分子进行DNA的富集和分离。
其原理基于DNA与磁珠上的亲和分子之间的特异性结合。
磁珠是带有特定亲和分子(例如亲和标签或亲和配体)的微米级磁性颗粒。
亲和分子可以是亲和素(例如亲和素标签的抗体)、金属离子配体、亲和荧光标记物等。
亲和分子与DNA 的结合可以是以特定的序列或标签为靶点。
磁珠纯化DNA的步骤通常包括以下几个关键步骤:
1. 样品制备:将DNA样品与所需试剂混合,并进行合适的处理和预处理,例如裂解细胞、DNA的酶解或RNA的去除等。
2. DNA结合:将纯化后的亲和磁珠加入到样品中,并进行充分的混合和靶标分子的结合。
在结合过程中,亲和分子与DNA相互作用,形成亲和复合物。
3. 分离和洗涤:通过磁场或离心技术,将亲和复合物与非特异性结合物(如杂质DNA、RNA、蛋白质等)分离开来。
分离过程可以通过磁珠在磁力场中的响应来实现。
4. 洗涤:洗涤过程用于去除非特异性结合物,以提高目标DNA的纯度。
一般会使用一系列不同的缓冲液进行洗涤,以去除杂质。
5. 解离和洗脱:通过改变环境条件(例如改变温度、离子浓度或pH值等),将亲和复合物解离开来,从而将目标DNA洗脱下来。
洗脱过程一般使用低离子浓度和/或缓冲液中的竞争性离子等方法。
通过这些步骤,磁珠纯化DNA可以实现高效、快速和选择性地提取纯净的DNA,用于后续的分子生物学实验。
磁珠法提取dna的原理及注意事项
磁珠法提取dna的原理及注意事项以磁珠法提取DNA的原理及注意事项一、引言DNA提取是分子生物学和遗传学研究的基础步骤之一,它是从生物样本中分离纯净的DNA分子。
目前,有多种DNA提取方法可供选择,其中磁珠法是一种常用且高效的方法。
本文将介绍磁珠法提取DNA的原理及注意事项。
二、原理磁珠法提取DNA的原理基于磁性颗粒与DNA的亲和性。
一般情况下,磁珠表面会经过修饰,使其具有特定的亲和性,可以与DNA 分子结合。
DNA提取的主要步骤包括细胞破碎、DNA与磁珠结合、洗涤和DNA的洗脱。
1. 细胞破碎需要将待提取DNA的细胞样本进行破碎。
破碎方法可以是物理方法(如超声波破碎)或化学方法(如蛋白酶消化)。
破碎后,细胞内的DNA被释放到溶液中。
2. DNA与磁珠结合接下来,将磁珠加入到含有DNA的溶液中。
磁性颗粒的表面修饰使其能够与DNA结合。
通过搅拌或磁力的作用,磁珠与DNA结合形成复合物。
此时,DNA会被吸附在磁珠表面。
3. 洗涤为了去除杂质和污染物,需要进行洗涤步骤。
洗涤液的选择和洗涤次数会影响DNA纯度和提取效果。
一般来说,洗涤液中会含有特定浓度的盐和洗涤缓冲液。
4. DNA的洗脱最后一步是将DNA从磁珠上洗脱下来。
这一步通常通过改变溶液的条件来实现,如改变pH值或加入特定的洗脱缓冲液。
洗脱后,可以得到纯净的DNA溶液,可以用于后续的实验或分析。
三、注意事项在进行磁珠法提取DNA时,需要注意以下几个方面:1. 样本的选择和处理样本的选择对提取DNA的效果有重要影响。
首先,应选择新鲜的样本,并尽量避免冷冻和解冻过程。
其次,不同样本的DNA含量和质量也会有所差异,因此在提取之前,需要根据实际情况调整提取试剂盒中的试剂用量。
2. 避免污染在DNA提取过程中,污染是一个常见的问题。
为了避免污染,应使用无酶、无RNase和无DNA的试剂和工具。
此外,实验操作中要注意佩戴手套、使用滤芯和避免气溶胶污染。
3. 操作条件的控制磁珠法对操作条件的控制较为严格,包括温度、离心速度和洗涤缓冲液的配制等。
磁珠吸附dna原理
磁珠吸附dna原理
磁珠吸附DNA的原理是利用磁性珠子(例如顺磁性的磁珠)上的修饰分子与DNA之间的亲和性相互作用。
具体而言,磁珠表面修饰有适当的功能化分子,常见的有亲和配对碱基、亲和DNA结合蛋白等。
这些修饰分子能与DNA的特定区域(例如某个序列或结构)发生特异性识别和结合。
在吸附DNA的过程中,首先将磁珠与DNA样本混合,在特定的条件下(如适当的缓冲溶液、温度和离心等),磁珠上的修饰分子与DNA结合形成亲和复合物。
然后,利用外部磁场作用,通过磁性珠子提供的磁性,将亲和复合物沉淀到底部,并将非特异性的杂质(如蛋白、核酸片段等)洗去。
最后,去除磁场,将纯化后的DNA释放或取出。
磁珠吸附DNA的优点是操作简便、高效且高度可控,可以在短时间内从复杂的样品中富集目标DNA,不仅可以用于基础科研中的DNA纯化和富集,也可以应用于临床诊断、基因组学研究、遗传工程等领域。
此外,磁珠吸附技术还可以通过调整修饰分子的种类和数量,实现对不同DNA片段的选择性识别和纯化。
磁珠法提取游离dna
磁珠法提取游离dna以磁珠法提取游离DNA引言:DNA提取是生物学研究中的常用操作,它是分子生物学和遗传学研究的基础。
磁珠法提取游离DNA是一种高效、快速、准确的DNA 提取方法,广泛应用于基因组学、遗传学和临床医学等多个领域。
本文将介绍磁珠法提取游离DNA的原理、步骤和应用。
一、原理:磁珠法提取游离DNA的原理基于磁性珠子对DNA的亲和力。
磁珠是一种具有磁性的微小颗粒,表面经过修饰能够与DNA特异性结合。
在提取过程中,磁珠与DNA结合形成复合物,通过磁场的作用将复合物集中于一定位置,然后通过洗涤和离心等步骤去除杂质,最后用适当的缓冲液将DNA从磁珠上洗脱下来,得到纯净的游离DNA。
二、步骤:1. 样品处理:样品可以是血液、组织、细胞等含有DNA的生物材料。
首先,将样品进行预处理,如血液可以通过裂解红细胞膜释放DNA,组织可以经过细胞破碎等方法获得单个细胞。
2. 结合磁珠:将样品加入含有DNA结合磁珠的管子中,充分混合。
DNA在磁珠表面结合形成复合物。
3. 磁场分离:将含有复合物的管子放入磁场中,磁珠受磁力作用向管壁靠拢,使复合物沉积在管壁上。
废液中的杂质被去除,保留含有DNA的复合物。
4. 洗涤:加入适量的洗涤缓冲液,将其充分混合,然后将管子放入磁场中,使磁珠与洗涤液分离。
这一步的目的是去除残留的杂质,确保提取的DNA纯度。
5. 洗脱:加入适量的洗脱缓冲液,将其充分混合,然后将管子放入磁场中,使磁珠与洗脱液分离。
DNA从磁珠上洗脱下来,得到纯净的游离DNA。
三、应用:磁珠法提取游离DNA具有高效、快速、准确的特点,广泛应用于各个领域。
以下是一些常见的应用:1. 基因组学研究:磁珠法提取游离DNA是进行基因组DNA测序、SNP分型等研究的重要步骤。
2. 遗传学研究:磁珠法可用于提取个体DNA,用于遗传标记分析、基因突变检测等研究。
3. 临床医学:磁珠法提取游离DNA在临床诊断中有重要应用,如肿瘤基因检测、遗传病筛查等。
磁珠法分离纯化DNA原理
磁珠法分离纯化DNA原理及其步骤磁珠法纯化DNA原理磁珠法核酸纯化技术采用了纳米级磁珠微珠,这种磁珠微珠的表面标记了一种官能团,能同核酸发生吸附反应。
硅磁(Magnetic Silica Particle)就是指磁珠微珠表面包裹一层硅材料,来吸附核酸,其纯化原理类型于玻璃奶的纯化方式。
离心磁珠是指磁珠微珠表面包裹了一层可发生离心交换的材料(如DEAE,COOH)等,从而达到吸附核酸目的。
不同性质的磁珠微珠所对应的纯化原理是不一致。
使用磁珠法来纯化核酸的最大优点就是自动化。
磁珠在磁场条件下可以发生聚集或分散,从而可彻底摆脱离心等所需的手工操作流程。
核酸分离与纯化的原则核酸在细胞中总是与各种蛋白质结合在一起的。
核酸的分离主要是指将核酸与蛋白质、多糖、脂肪等生物大分子物质分开。
在分离核酸时应遵循以下原则:保证核酸分子一级结构的完整性:排除其他分子污染。
核酸分离与纯化的步骤大多数核酸分离与纯化的方法一般都包括了细胞裂解、酶处理、核酸与其他生物大分子物质分离、核酸纯化等几个主要步骤。
每一步骤又可由多种不同的方法单独或联合实现。
1. 细胞裂解:核酸必须从细胞或其他生物物质中释放出来。
细胞裂解可通过机械作用、化学作用、酶作用等方法实现。
(1) 机械作用:包括低渗裂解、超声裂解、微波裂解、冻融裂解和颗粒破碎等物理裂解方法。
这些方法用机械力使细胞破碎,但机械力也可引起核酸链的断裂,因而不适用于高分子量长链核酸的分离。
有报道超声裂解法提取的核酸片段长度从< 500bp ~> 20kb 之间,而颗粒匀浆法提取的核酸一般< 10kb。
(2) 化学作用:在一定的p H 环境和变性条件下,细胞破裂,蛋白质变性沉淀,核酸被释放到水相。
上述变性条件可通过加热、加入表面活性剂(SDS、Triton X-100 、Tween 20 、NP-40 、CTAB、sar-cosyl 、Chelex-100 等) 或强离子剂(异硫氰酸胍、盐酸胍、肌酸胍) 而获得。
磁珠法提取dna的原理及注意事项
磁珠法提取dna的原理及注意事项以磁珠法提取DNA的原理及注意事项DNA提取是分子生物学研究中的一项重要技术,它用于从生物样本中分离纯化DNA。
磁珠法是目前常用的一种DNA提取方法,其基本原理是利用磁珠的特性将DNA与其他组分分离。
磁珠法提取DNA的原理主要分为以下几个步骤:1. 细胞破碎:首先,需要将待提取DNA的细胞进行破碎,使细胞内的DNA释放出来。
这一步可以通过机械方法、化学方法或酶解方法来完成。
常用的方法包括机械破碎、冻融、酶解等。
2. DNA结合:将破碎后的细胞溶液与磁珠进行充分混合,使DNA 与磁珠表面上的特定试剂结合。
通常,磁珠表面上会涂上一层特定的试剂,如硅胶或离子交换树脂。
这些试剂能与DNA分子相互作用,使DNA与磁珠发生结合。
3. 分离:通过磁场的作用,将带有结合DNA的磁珠从混合溶液中分离出来。
由于磁珠具有磁性,可以利用外加磁场的力将其吸附到管壁上,然后将上清液去除。
这样就实现了DNA与其他组分的分离。
4. 清洗:将分离出来的磁珠进行洗涤,去除残留的杂质和试剂。
洗涤过程可以使用一系列缓冲溶液,如盐溶液或酒精溶液,以去除杂质和试剂的残留。
5. 解吸:最后,将纯化的DNA从磁珠上解吸下来,得到纯净的DNA溶液。
解吸过程可以使用适当的缓冲溶液或水来完成。
在进行磁珠法提取DNA时,还需要注意以下几个问题:1. 样本的选择:不同类型的样本可能需要不同的提取方法和试剂。
在选择样本时,需要考虑样本的性质和要求,选择合适的提取方法。
2. 试剂的选择:磁珠表面的试剂种类和质量对提取效果有重要影响。
需要选择合适的试剂,并确保其质量可靠。
3. 操作环境的洁净:DNA提取对操作环境的洁净要求较高,避免污染和杂质的干扰。
在提取过程中,需要使用无菌操作的仪器和试剂,并保持操作台面的清洁。
4. 操作步骤的严谨:DNA提取的每一个步骤都需要严格按照操作要求进行,避免操作失误和交叉污染。
5. 保存条件:提取得到的DNA需要在适当的条件下进行保存,以保持其稳定性和完整性。
DNA提取教学课件ppt
提取病变组织的DNA可以进行疾病诊断和治疗 ,如癌症、遗传性疾病等的诊断和治疗方案的 制定。
分子生物学研究
DNA提取是分子生物学研究的基础,通过提取 DNA可以开展基因克隆、基因测序、分子标记 等研究工作。
dna提取的基本原理
细胞裂解
通过物理、化学或酶学方法将 细胞裂解,使细胞膜和细胞壁
提取DNA可以用于基因克隆、基因测序、分子标记等研究工
作,有助于深入探究生物学的奥秘。
亲子鉴定、犯罪鉴定
03
通过提取DNA可以进行亲子鉴定和犯罪鉴定,为司法鉴定提
供重要依据。
dna提取的发展历程
19世纪末期
DNA的发现和初步研究阶段,人们开始认识到DNA在遗传和细胞分裂中的重要性。
20世纪50年代至80年代
DNA提取是PCR技术的前提和基础,PCR技术需要以提取得到的DNA为模板 ,通过特定的引物进行扩增。
DNA提取与基因测序技术的关系
DNA提取是基因测序技术的重要步骤,只有经过有效的DNA提取,才能保证 测序结果的准确性。
dna提取技术的未来发展趋势
自动化和高通量
随着生物技术的发展,未来DNA提取技术将朝着自动化和高通量的方向发展,提 高提取效率和质量的同时,降低实验操作成本。
破裂,释放出其中的DNA。
沉淀与纯化
通过加入沉淀剂和纯化剂将DNA 从裂解液中沉淀出来,去除其中 的蛋白质、脂肪、糖类等杂质。
干燥和保存
将纯化后的DNA干燥并保存,以 便后续的分析和应用。
dna提取的应用
疾病诊断和治疗
01
通过提取病变组织的DNA,可以用于疾病诊断和治疗方案的
制定。
分子生物学研究
02
磁珠提取DNA原理
磁珠杂化DNA本理之阳早格格创做分选磁珠的效用本理是鉴于一种固相载体可顺化牢固(SPRI)的分散杂化要领.磁珠体系中普遍包罗:磁珠、DNA、散乙两醇(PEG)、以及盐离子等,正在一定浓度的PEG战盐离子环境中,DNA可吸附到羧基建饰的下分子磁珠表面(即固相载体),该历程是可顺的,正在适合条件下,分散的DNA分子不妨被洗脱回支.纳米级别的磁珠表面本量分歧,分散本理也不尽相共,但是基础上固态的球状资料组成并不太大好别,前提结构普遍分为3层,最内层的核心是散苯乙烯、第两层包裹磁性物量——四氧化三铁(Fe3O4),最中层表面是羧基(-COOH)建饰的下分子资料所形成,其中羧基履止与核酸分散的处事.正在所有体系中,PEG是效用DNA回支的决断性果素(其余果素还包罗DNA大小战浓度、盐离子浓度、孵育时间等等).DNA正在一定浓度的PEG存留条件下,NaCl或者MgCl2促进条件下,使DNA爆收脱火反应,分子构象会爆收慢遽变更,由线状被压缩产死卷直球状,既而汇集重淀,共时随PEG分子量、浓度以及盐浓度的分歧,分歧少度的DNA不妨被采用性的重淀出去.正在磁珠体系中,特定分子量的PEG 的功能主假如与盐离子共共效用,改变分歧少度DNA的分子构象,共时减少体系的粘稀程度,使磁珠存留其中处于悬浮状态,阻挡易重落,减少磁珠正在空间位子的碰碰与排斥,进而减少核酸与磁珠的汇集效用与效验,除此除中,PEG与蛋黑量具备相容性,也可去除样品中的蛋黑量.当处于PEG战盐离子环境中的DNA,果脱火效用而爆收分子构象改变后,会表暴露磷酸骨架上洪量的戴背电荷的磷酸基团,与表面戴背电荷的羧基磁珠分散,但是怎么样阐明背背电荷之间的效用,暂时还不得而知.但是一致认为,那是由于戴正电荷的盐离子的效用(如Na+).戴背电的磷酸基团借由解离的盐离子(如Na+)与羧基产死离子桥,使DNA 被特同性吸附到羧基磁珠表面.当PEG战盐类被去除之后,加进火性分子,会赶快充分火化DNA,排除其三者之间的离子相互效用,使得吸附到磁珠的DNA被杂化出去.磁珠的出现,使得核酸造备的真验不妨真止自动化,共时相较于保守的回支办法,还具备3个明隐的劣势:1)效用更下,以DNA为例,1μL磁珠的装载量可达7μg;2)预防使用有机溶剂,如酚类、氯仿等等,越收仄安;3)支配简朴,无需离心,也更有好处死存核酸的完备性.蛋黑酶K具备落解蛋黑的功能,而细胞膜主假如由蛋黑量形成的富裕弹性的半透性膜,果此蛋黑酶K不妨裂解细胞,进而DNA不妨释搁出去.3. 无火乙醇重淀DNA用无火乙醇重淀DNA,那是真验中最时常使用的重淀DNA 的要领.乙醇的便宜是不妨任性比战火相混溶,乙醇与核酸不会起所有化教反应,对于DNA很仄安,果此是理念的重淀剂.当加进乙醇时,乙醇会夺去DNA周围的火分子,使DNA 得火而易于散合.采与Tris-HCl(pKa=8.0)的慢冲系统,由于慢冲液是TrisH+/Tris,不存留金属离子的搞扰效用,故正在提与或者死存DNA时,多数采与Tris-HCl系统,而且TE慢冲液中的EDTA更能宁静DNA的活性.5.为什么用酚与氯仿抽提DNA时,还要加少量的同戊酵?正在抽提DNA时,为了混同匀称,必须剧烈振荡容器数次,那时正在混同液内易爆收气泡,气泡会遏止相互间的充分效用.加进同戊醇能落矮分子表面弛力,所以能缩小抽提历程中的泡沫爆收.共时同戊醇有帮于分相,使离心后的表层火相,中层变性蛋黑相以及下层有机溶剂相保护宁静.。
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磁珠提取D N A原理
磁珠纯化DNA原理
1.DNA与磁珠作用原理
分选磁珠的作用原理是基于一种固相载体可逆化固定(SPRI)的分离纯化方法。
磁珠体系中一般包含:磁珠、DNA、聚乙二醇(PEG)、以及盐离子等,在一定浓度的PEG和盐离子环境中,DNA可吸附到羧基修饰的高分子磁珠表面(即固相载体),该过程是可逆的,在适当条件下,结合的DNA分子可以被洗脱回收。
纳米级别的磁珠表面性质不同,分离原理也不尽相同,但基本上固态的球状材料组成并无太大差异,基础结构一般分为3层,最内层的核心是聚苯乙烯、第二层包裹磁性物质——四氧化三铁(Fe3O4),最外层表面是羧基(-COOH)修饰的高分子材料所构成,其中羧基行使与核酸结合的工作。
在整个体系中,PEG是影响DNA回收的决定性因素(其他因素还包括DNA 大小和浓度、盐离子浓度、孵育时间等等)。
DNA在一定浓度的PEG存在条件下,NaCl或MgCl2促进条件下,使DNA发生脱水反应,分子构象会发生急剧变化,由线状被压缩形成卷曲球状,继而聚集沉淀,同时随PEG分子量、浓度以及盐浓度的不同,不同长度的DNA可以被选择性的沉淀出来。
在磁珠体系中,特定分子量的PEG的功能主要是与盐离子共同作用,改变不同长度DNA的分子构象,同时增加体系的粘稠程度,使磁珠存在其中处于悬浮状态,不易沉降,增加磁珠在空间位置的碰撞与排斥,从而增加核酸与磁珠的聚集效率与效果,除此之外,PEG与蛋白质具有相容性,也可去除样品中的蛋白质。
当处于PEG和盐离子环境中的DNA,因脱水作用而发生分子构象改变后,会暴露出磷酸骨架上大量的带负电荷的磷酸基团,与表面带负电荷的羧基磁珠
结合,但如何解释负负电荷之间的作用,目前还不得而知。
但普遍认为,这是由于带正电荷的盐离子的作用(如Na+)。
带负电的磷酸基团借由解离的盐离子(如Na+)与羧基形成离子桥,使DNA被特异性吸附到羧基磁珠表面。
当PEG和盐类被去除之后,加入水性分子,会快速充分水化DNA,解除其三者之间的离子相互作用,使得吸附到磁珠的DNA被纯化出来。
磁珠的出现,使得核酸制备的实验可以实现自动化,同时相较于传统的回收方式,还具有3个明显的优势:1)效率更高,以DNA为例,1μL磁珠的承载量可达7μg;2)避免使用有机溶剂,如酚类、氯仿等等,更加安全;3)操作简单,无需离心,也更有利于保留核酸的完整性。
2.蛋白酶K的作用
蛋白酶K具有降解蛋白的功能,而细胞膜主要是由蛋白质构成的富有弹性的半透性膜,因此蛋白酶K能够裂解细胞,从而DNA能够释放出来。
3. 无水乙醇沉淀DNA
用无水乙醇沉淀DNA,这是实验中最常用的沉淀DNA的方法。
乙醇的优点是可以任意比和水相混溶,乙醇与核酸不会起任何化学反应,对DNA很安全,因此是理想的沉淀剂。
当加入乙醇时,乙醇会夺去DNA周围的水分子,使DNA 失水而易于聚合。
4.TE缓冲液溶解DNA
采用Tris-HCl(pKa=8.0)的缓冲系统,由于缓冲液是TrisH+/Tris,不存在金属离子的干扰作用,故在提取或保存DNA时,大都采用Tris-HCl系统,并且TE缓冲液中的EDTA更能稳定DNA的活性。
5.为什么用酚与氯仿抽提DNA时,还要加少量的异戊酵?
在抽提DNA时,为了混合均匀,必须剧烈振荡容器数次,这时在混合液内易产生气泡,气泡会阻止相互间的充分作用。
加入异戊醇能降低分子表面张力,所以能减少抽提过程中的泡沫产生。
同时异戊醇有助于分相,使离心后的上层水相,中层变性蛋白相以及下层有机溶剂相维持稳定。