核酸的分离与纯化.
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
①改变核酸的溶解缓冲液; ②重新调整核酸的浓度; ③去除溶液中某些盐离子与杂质。
2.3.1 核酸沉淀的盐类及浓度
当核酸溶液的pH值大于4时,核酸分子呈多聚阴离子 状态,它与1价或2价阳离子形成的盐在许多有机溶剂中 不溶解,也不会被有机溶剂变性。
盐
MgCl2 NaAc KAc NH4Ac NaCl LiCl
DNA样品沉淀。一般不需低温长时间放置。 缺点:
易使盐类、蔗糖与DNA共沉淀.异丙醇难以挥 发除去。所以,最后用70%乙醇漂洗数次。
(3)聚乙二醇(PEG)
优点: 可用不同浓度的PEG选择沉淀不同相对分子质量
的DNA片段。应用6000相对分子质量的PEG进行 DNA沉淀时,使用浓度与DNA片段的大小成反比。 注意:
紫外分光光度计测定核酸浓度的操作步骤
a.吸取一定量的DNA样品或RNA样品,加水至特定体积后, 转入分光光度计的石英比色杯中。
b.分光光度计先用一定量的水校正零点。 c.测定待测样品在230nm、260nm和280nm的OD值。 d.计算浓度。
双链DNA样品浓度(μg/μl) = OD260×核酸稀释倍数× 50/1000; RNA样品浓度(μg/μl) = OD260×核酸稀释 倍数×40/1000。 e.分析纯度。
2. 2.3 酚/氯仿抽提
酚/氯仿混合使用能增加去除蛋白的效果, 并对核酸酶有抑制作用。
氯仿比重大,能加速有机相与水相分层,减 少残留在水相中的酚,同时氯仿具有去除植物色 素和蔗糖的作用。
在酚/氯仿抽提核酸提取液时,需要振摇,为 防止起泡和促使水相与有机相的分离,再加上一 定量的异戊醇(酚:氯:异戊醇=25:24:1)。
基因组DNA的分离纯化
• 玻璃棒缠绕法:将基因组DNA沉淀缠绕于 带钩玻璃棒上带出,溶于pH8.0的TE
• 其他方法:异丙醇沉淀法,玻璃珠吸附法
基因组DNA的分离纯化
• DNA样品的进一步纯化:透析,沉淀,电 泳,选择性沉淀
• 片段回收:
– 原则:提高回收率,去除杂质污染 – 从琼脂糖凝胶中回收:DEAE纤维素膜插片电
Home
基因组DNA的分离纯化
• 基因组DNA特点:线性DNA,长度长,在 溶液中黏稠,沉淀后难溶解,易断裂
基因组DNA的分离纯化
• 酚抽提法:以含EDTA,SDS及无DNA酶的 RNA酶裂解缓冲液裂解细胞,再经蛋白酶K 处理,以pH8.0Tris饱和酚抽提DNA,再根 据需要纯化及浓缩。
• 甲酰胺解聚法:细胞裂解步骤与酚抽提法 一致,但以高浓度甲酰胺裂解液裂解DNA 与蛋白质,再以透析除去杂质
注: 可能出现既含蛋白质又含RNA的DNA溶液比值为
1.8的情况。
B:测RNA
纯的RNA样品其OD260/OD280应介于1.7-2.0之 间,OD260/OD230比值应大于2.0。 1)若RNA样品OD260/OD280比值太小,说明有蛋 白质或酚的污染; 2)比值大于2.0时,可能被异硫氰酸胍等污染; 3)OD260/OD230比值小于2.0时表明有小分子及 盐存在。
Home
2.4 核酸的浓度测定
2.4.1 紫外分光光度法测DNA和RNA的含量
前提:核酸样品要较纯,无显著蛋白质、酚、 琼脂糖及其他核酸污染。测定浓度应大于0.25 μg/ml 。 结论:在波长260nm紫外光下,1 OD值的吸光度 相当于双链DNA浓度为50μg/ml;单链DNA为37 μg/ml;RNA为40 ug/ml。
Ribonucleoside Complex, VRC)
Home
2.1 细胞的破碎
(1) 高速组织捣碎机捣碎 (2) 玻璃匀浆器匀浆 (3) 超声波处理法 (4) 液氮研磨法 (5) 化学处理法(SDS、LDS,吐温80等) (6) 生化法(溶菌酶、纤维素酶等)
Home
2.2 核蛋白的解聚、变性蛋白的去除
无论是进行核酸结构还是功能研究,首先 需要对核酸进行分离和纯化。
核酸样品质量将直接关系到实验的成败。
Home
1 核酸分离、纯化原则
1.1 保持核酸分子一级结构的完整性 1.1.1 意义:遗传信息全部储存在一级结构之中,
核酸的—级结构还决定其高级结构的形式以及 和其他生物大分子结合的方式。
1.1.2 分离核酸原则:
碱裂解法
平衡酚:氯仿:异戊醇(25:24:1)
作用:氯仿可使蛋白质变性并有助于液相与有机 相的分离。平衡酚pH7.8(DNA分配于有机相,酚 的密度大),可使DNA在上清中。异戊醇有助于 消除抽提过程中出现的泡沫) 注:用时取下层液,酚腐蚀性强,可引起灼伤。
无水乙醇:除去DNA水化层,使DNA沉淀 TE缓冲液:溶解DNA
作用机制:与蛋白质中His结合使蛋白变性。
使用注意:
1)DEPC也能破坏单链核酸中大部分腺嘌呤环。 但浓度比使蛋白质变性的浓度大100~1000倍。
2)容易降解,保存在4 ℃或液氮中; 3)提RNA时,0.1% DEPC浸泡器皿37℃ 2 h。
4)剧毒。
(3) 肝素 (4)复合硅酸盐(Macaloid) (5)RNase阻抑蛋白(RNasin) (6)氧钒核糖核苷复合物 (Vanadyl-
核酸与蛋白质的结合力主要是正负静电 吸力(核酸与碱性蛋白的结合)、氢键和非 极性的范德华力。
分离核酸最困难的是将与核酸紧密结合 的蛋白质分开,同时避免核酸降解。
2.2.1 加入浓盐溶液(如NaCl)
核酸-蛋白质加入NaCl后,破坏静电吸力, 使氢键破坏,核蛋白解聚;
2.2.2 加入SDS
SDS除有破胞和抑制核酸酶的作用外,还 具有使核酸从蛋白质上游离出来的功能;
碱裂解法
1、取1.5ml培养液倒入1.5ml eppendorf管中,4℃下 12000g离心30秒。 2、弃上清,将管倒置于卫生纸上数分钟,使液体流尽。 3、菌体沉淀重悬浮于100μl溶液Ⅰ中(需剧烈振荡),室温 下放置5-10分钟。 4、加入新配制的200μl溶液Ⅱ, 盖紧管口,快速温和颠 倒eppendorf管数次,以混匀内容物(千万不要振荡),冰浴5 分钟。 5、加入150μl预冷的溶液Ⅲ,盖紧管口,并倒置离心管, 温和振荡10秒,使沉淀混匀,冰浴中5-10分钟,4℃下12000g 离心5-10分钟。
2.4.2 溴乙锭荧光法测定核酸的含量
原理:DNA、RNA在荧光染料溴乙锭(EB)嵌入碱基 平面之间后,DNA、RNA样品在紫外光激发下,可 发出红色荧光,荧光强度与核酸含量成正比。使 用一系列已知的不同浓度DNA溶液作标准对照, 可比较出被测DNA溶液浓度。 注意:此法的比较主要基于目测,是估计水平。
Home
2.5 核酸的保存
(1) 对DNA
① DNA样品溶于pH8.0的TE,4 ℃或-20 ℃保存; ② 长期保存样品中可加入1滴氯仿。
(2) 对RNA
① RNA样品溶于0.3 mol/L NaAc (pH5.2)或双蒸灭菌 水中,-70 ℃保存; ② 长期保存可以沉淀形式贮于乙醇中; ③ 在RNA溶液中,加1滴0.2 mol/L VRC(氧钒核糖核苷 复合物)冻贮于-70℃,可保存数年。
贮存液浓度(mol/L)
1 3 (pH5.2) 3 (pH5.2)
10 5 8
终浓度(mol/L)
0.01 0.3 0.3 2.5 0.2 0.8
2.3.2 有机沉淀剂
(1)乙醇
优点: 对盐类沉淀少,沉淀中所含迹量乙醇易
挥发除去,不影响以后实验。 缺点:
需要量大,一般要求低温操作。
(2)异丙醇
优点: 需体积小,速度快,适于浓度低、体积大的
核酸的分离纯化
主要内容
前言 1 核酸分离、纯化原则
1.1 保持核酸分子一级结构的完整性 1.2. 防止核酸的生物降解
2 分离提取核酸的主要步骤
2.1 细胞的破碎 2.2 核蛋白的解聚、变性蛋白的去除 2.3 核酸的沉淀 2.4 核酸的浓度测定 2.5 核酸的保存
前言
核酸(nucleic acid)是遗传信息的携带者, 是基因表达的物质基础。
测定结果分析
A:测DNA: 纯的DNA样品OD260/OD280应为1.8,OD260m/
OD230应大于2.0。 1) OD260/OD280大于1.9时,表明有RNA污染。 2) 小于1.6时,表明样品中存在蛋白质或酚污染; 3) OD260/OD230小于2.0时,表明溶液中有残存的盐和
小分子杂质,如核苷酸、氨基酸、酚等。
• 概括起来主要是用非离子型或离子型去污剂、有机溶剂或 碱进行处理及用加热处理
• 所有分离质粒DNA的方法都包括3个基本步骤:培养细菌 使质粒扩增;收集和裂解细菌;分离质粒DNA(有时还要 求纯化质粒DNA,根据实验所需)选择哪一种方法主要取 决于以下几个因素:质粒的大小、大肠杆菌菌株、裂解后 用于纯化的技术和实验要求。
EDTA 作用:分散细胞,鳌合金属离子使金属酶失活
溶液II 0.2M NaOH 1%SDS(新鲜配制)
作用:细胞壁肽聚糖碱性下水解,核酸和蛋白质变性。
溶液III 5M KAC:乙酸钾:冰乙酸:水,按6:1.15:2.85
混合 作用:酸性下质粒DNA复性,变性蛋白-SDS+线性DNA沉 淀, K+可中和DNA
碱裂解法
• 碱法提取主要是利用共价闭合环状质粒与线性染色质在拓 扑学上的差异来分离它们,在碱性pH,DNA变性,恢复 中性时,线性染色体DNA不能准确复性,与其它大分子共 沉淀,而质粒DNA却可以准确复性,留在上清中。
• 碱性下,变性蛋白是可溶的,酸性、中性下变性蛋白不溶 而沉淀。几乎所有纯化质粒的方法都用到质粒DNA分子相 对较小和共价闭合环状这两个特性。由于操作原因提取的 质粒可有三种结构:超螺旋、开环和复制中间体(即没有
PEG沉淀一般需加0.5mol/L的NaCl或10 mmol/L 的MgCl2。
(4)精胺
精胺不是有机溶剂,但可快速有效沉淀DNA。
原理是: 精胺与DNA结合后,使DNA在溶液中结构凝
缩而发生沉淀,并可使单核苷酸和蛋白质 杂质与DNA分开,达到纯化DNA的目的。
2.3.3 核酸沉淀的温度和时间
一般强调,核酸沉淀在低温长时间下进行。 低温长时间沉淀,易导致盐与DNA共沉淀, 影响以后的实验。一般使用0℃冰水,1015min, DNA样品足可达到实验要求。
使用酚时应注意
(1)使用注意 酚通常是透明无色的结晶,如果酚结晶呈现粉 红色或黄色,表明其中含有酚的氧化产物,例如 醌、二酸等。变色的酚不能用于核酸抽提实验, 因为氧化物可破坏核酸的磷酸二酯键。 (2)安全操作 酚腐蚀性很强,并可引起严重的灼伤,操作时 应戴手套。
Home
2.3 核酸的沉淀
沉淀是浓缩核酸最常用的方法。 优点:
(1) 金属离子螯合剂:
DNA酶需要金属二价离子Mg2+、Ca2+的激活,因 此使用金属二价离子螯合剂,可抑制DNA酶活性。 如EDTA-Na2(乙二胺四乙酸二钠)、8-羟基喹啉; (2) 阴离于型表面活性剂:
如SDS,该试剂除对核酸酶有抑制作用外,还 能使蛋白质变性,并与变性蛋白结合成带负电荷 的复合物,该复合物在高盐溶液中沉淀。
1)温度不要过高; 2)控制pH值范围(pH值5-9); 3)保持一定离子强度; 4)减少物理因素对核酸的机械剪切力.
Home
1.2 防止核酸的生物降解
细胞内或外来的各种核酸酶能消化核酸链 中的磷酸二酯键,破坏核酸一级结构。
所用器械和一些试剂需高温灭菌,提取缓 冲液中需加核酸酶抑制剂。
1.2.1 DNA酶抑制剂ຫໍສະໝຸດ Baidu
复制完全的两个质粒连在了一起)
碱裂解法流程图
对数期菌体
上清液
溶液I充分重悬
抽提
溶液II裂解
乙醇沉淀
溶液III中和
离心洗涤
沉淀
干燥溶解
质粒DNA溶液
碱裂解法
(一)仪器:恒温培养箱、恒温摇床、台式离心机、高压灭 菌锅
(二)材料:含有质粒的大肠杆菌、LB液体培养基 (三)试剂:
溶液I 50mM 葡萄糖 25mMTris·HCl(pH8.0)10mM
泳法,电泳洗脱法,冷冻挤压法 – 从聚丙烯酰胺凝胶中回收:压碎与浸泡
质粒DNA的提取和纯化
• 质粒的结构:超螺旋,半开环,线性DNA • 理化性质:与一般核酸相似,但抗切割和
抗变性能力更强
质粒DNA的提取和纯化
• 方法:碱裂解法;煮沸裂解;羟基磷灰石柱层析法,质粒 DNA释放法;酸酚法等。碱裂 解法有操作简便、快速、 得率高的优点。
1.2.2 RNA酶(RNAase)抑制剂
RNAase分布广泛,极易污染样品,而且 耐高温、耐酸、耐碱,不宜失活。 (1) 皂土(bentonite ) 作用机制:皂土带负电荷,能吸附RNase, 使其失活。
(2) DEPC(二乙基焦碳酸盐) (C2H5OCOOCOOC2H5)
粘性液体,很强的核酸酶抑制剂。
2.3.1 核酸沉淀的盐类及浓度
当核酸溶液的pH值大于4时,核酸分子呈多聚阴离子 状态,它与1价或2价阳离子形成的盐在许多有机溶剂中 不溶解,也不会被有机溶剂变性。
盐
MgCl2 NaAc KAc NH4Ac NaCl LiCl
DNA样品沉淀。一般不需低温长时间放置。 缺点:
易使盐类、蔗糖与DNA共沉淀.异丙醇难以挥 发除去。所以,最后用70%乙醇漂洗数次。
(3)聚乙二醇(PEG)
优点: 可用不同浓度的PEG选择沉淀不同相对分子质量
的DNA片段。应用6000相对分子质量的PEG进行 DNA沉淀时,使用浓度与DNA片段的大小成反比。 注意:
紫外分光光度计测定核酸浓度的操作步骤
a.吸取一定量的DNA样品或RNA样品,加水至特定体积后, 转入分光光度计的石英比色杯中。
b.分光光度计先用一定量的水校正零点。 c.测定待测样品在230nm、260nm和280nm的OD值。 d.计算浓度。
双链DNA样品浓度(μg/μl) = OD260×核酸稀释倍数× 50/1000; RNA样品浓度(μg/μl) = OD260×核酸稀释 倍数×40/1000。 e.分析纯度。
2. 2.3 酚/氯仿抽提
酚/氯仿混合使用能增加去除蛋白的效果, 并对核酸酶有抑制作用。
氯仿比重大,能加速有机相与水相分层,减 少残留在水相中的酚,同时氯仿具有去除植物色 素和蔗糖的作用。
在酚/氯仿抽提核酸提取液时,需要振摇,为 防止起泡和促使水相与有机相的分离,再加上一 定量的异戊醇(酚:氯:异戊醇=25:24:1)。
基因组DNA的分离纯化
• 玻璃棒缠绕法:将基因组DNA沉淀缠绕于 带钩玻璃棒上带出,溶于pH8.0的TE
• 其他方法:异丙醇沉淀法,玻璃珠吸附法
基因组DNA的分离纯化
• DNA样品的进一步纯化:透析,沉淀,电 泳,选择性沉淀
• 片段回收:
– 原则:提高回收率,去除杂质污染 – 从琼脂糖凝胶中回收:DEAE纤维素膜插片电
Home
基因组DNA的分离纯化
• 基因组DNA特点:线性DNA,长度长,在 溶液中黏稠,沉淀后难溶解,易断裂
基因组DNA的分离纯化
• 酚抽提法:以含EDTA,SDS及无DNA酶的 RNA酶裂解缓冲液裂解细胞,再经蛋白酶K 处理,以pH8.0Tris饱和酚抽提DNA,再根 据需要纯化及浓缩。
• 甲酰胺解聚法:细胞裂解步骤与酚抽提法 一致,但以高浓度甲酰胺裂解液裂解DNA 与蛋白质,再以透析除去杂质
注: 可能出现既含蛋白质又含RNA的DNA溶液比值为
1.8的情况。
B:测RNA
纯的RNA样品其OD260/OD280应介于1.7-2.0之 间,OD260/OD230比值应大于2.0。 1)若RNA样品OD260/OD280比值太小,说明有蛋 白质或酚的污染; 2)比值大于2.0时,可能被异硫氰酸胍等污染; 3)OD260/OD230比值小于2.0时表明有小分子及 盐存在。
Home
2.4 核酸的浓度测定
2.4.1 紫外分光光度法测DNA和RNA的含量
前提:核酸样品要较纯,无显著蛋白质、酚、 琼脂糖及其他核酸污染。测定浓度应大于0.25 μg/ml 。 结论:在波长260nm紫外光下,1 OD值的吸光度 相当于双链DNA浓度为50μg/ml;单链DNA为37 μg/ml;RNA为40 ug/ml。
Ribonucleoside Complex, VRC)
Home
2.1 细胞的破碎
(1) 高速组织捣碎机捣碎 (2) 玻璃匀浆器匀浆 (3) 超声波处理法 (4) 液氮研磨法 (5) 化学处理法(SDS、LDS,吐温80等) (6) 生化法(溶菌酶、纤维素酶等)
Home
2.2 核蛋白的解聚、变性蛋白的去除
无论是进行核酸结构还是功能研究,首先 需要对核酸进行分离和纯化。
核酸样品质量将直接关系到实验的成败。
Home
1 核酸分离、纯化原则
1.1 保持核酸分子一级结构的完整性 1.1.1 意义:遗传信息全部储存在一级结构之中,
核酸的—级结构还决定其高级结构的形式以及 和其他生物大分子结合的方式。
1.1.2 分离核酸原则:
碱裂解法
平衡酚:氯仿:异戊醇(25:24:1)
作用:氯仿可使蛋白质变性并有助于液相与有机 相的分离。平衡酚pH7.8(DNA分配于有机相,酚 的密度大),可使DNA在上清中。异戊醇有助于 消除抽提过程中出现的泡沫) 注:用时取下层液,酚腐蚀性强,可引起灼伤。
无水乙醇:除去DNA水化层,使DNA沉淀 TE缓冲液:溶解DNA
作用机制:与蛋白质中His结合使蛋白变性。
使用注意:
1)DEPC也能破坏单链核酸中大部分腺嘌呤环。 但浓度比使蛋白质变性的浓度大100~1000倍。
2)容易降解,保存在4 ℃或液氮中; 3)提RNA时,0.1% DEPC浸泡器皿37℃ 2 h。
4)剧毒。
(3) 肝素 (4)复合硅酸盐(Macaloid) (5)RNase阻抑蛋白(RNasin) (6)氧钒核糖核苷复合物 (Vanadyl-
核酸与蛋白质的结合力主要是正负静电 吸力(核酸与碱性蛋白的结合)、氢键和非 极性的范德华力。
分离核酸最困难的是将与核酸紧密结合 的蛋白质分开,同时避免核酸降解。
2.2.1 加入浓盐溶液(如NaCl)
核酸-蛋白质加入NaCl后,破坏静电吸力, 使氢键破坏,核蛋白解聚;
2.2.2 加入SDS
SDS除有破胞和抑制核酸酶的作用外,还 具有使核酸从蛋白质上游离出来的功能;
碱裂解法
1、取1.5ml培养液倒入1.5ml eppendorf管中,4℃下 12000g离心30秒。 2、弃上清,将管倒置于卫生纸上数分钟,使液体流尽。 3、菌体沉淀重悬浮于100μl溶液Ⅰ中(需剧烈振荡),室温 下放置5-10分钟。 4、加入新配制的200μl溶液Ⅱ, 盖紧管口,快速温和颠 倒eppendorf管数次,以混匀内容物(千万不要振荡),冰浴5 分钟。 5、加入150μl预冷的溶液Ⅲ,盖紧管口,并倒置离心管, 温和振荡10秒,使沉淀混匀,冰浴中5-10分钟,4℃下12000g 离心5-10分钟。
2.4.2 溴乙锭荧光法测定核酸的含量
原理:DNA、RNA在荧光染料溴乙锭(EB)嵌入碱基 平面之间后,DNA、RNA样品在紫外光激发下,可 发出红色荧光,荧光强度与核酸含量成正比。使 用一系列已知的不同浓度DNA溶液作标准对照, 可比较出被测DNA溶液浓度。 注意:此法的比较主要基于目测,是估计水平。
Home
2.5 核酸的保存
(1) 对DNA
① DNA样品溶于pH8.0的TE,4 ℃或-20 ℃保存; ② 长期保存样品中可加入1滴氯仿。
(2) 对RNA
① RNA样品溶于0.3 mol/L NaAc (pH5.2)或双蒸灭菌 水中,-70 ℃保存; ② 长期保存可以沉淀形式贮于乙醇中; ③ 在RNA溶液中,加1滴0.2 mol/L VRC(氧钒核糖核苷 复合物)冻贮于-70℃,可保存数年。
贮存液浓度(mol/L)
1 3 (pH5.2) 3 (pH5.2)
10 5 8
终浓度(mol/L)
0.01 0.3 0.3 2.5 0.2 0.8
2.3.2 有机沉淀剂
(1)乙醇
优点: 对盐类沉淀少,沉淀中所含迹量乙醇易
挥发除去,不影响以后实验。 缺点:
需要量大,一般要求低温操作。
(2)异丙醇
优点: 需体积小,速度快,适于浓度低、体积大的
核酸的分离纯化
主要内容
前言 1 核酸分离、纯化原则
1.1 保持核酸分子一级结构的完整性 1.2. 防止核酸的生物降解
2 分离提取核酸的主要步骤
2.1 细胞的破碎 2.2 核蛋白的解聚、变性蛋白的去除 2.3 核酸的沉淀 2.4 核酸的浓度测定 2.5 核酸的保存
前言
核酸(nucleic acid)是遗传信息的携带者, 是基因表达的物质基础。
测定结果分析
A:测DNA: 纯的DNA样品OD260/OD280应为1.8,OD260m/
OD230应大于2.0。 1) OD260/OD280大于1.9时,表明有RNA污染。 2) 小于1.6时,表明样品中存在蛋白质或酚污染; 3) OD260/OD230小于2.0时,表明溶液中有残存的盐和
小分子杂质,如核苷酸、氨基酸、酚等。
• 概括起来主要是用非离子型或离子型去污剂、有机溶剂或 碱进行处理及用加热处理
• 所有分离质粒DNA的方法都包括3个基本步骤:培养细菌 使质粒扩增;收集和裂解细菌;分离质粒DNA(有时还要 求纯化质粒DNA,根据实验所需)选择哪一种方法主要取 决于以下几个因素:质粒的大小、大肠杆菌菌株、裂解后 用于纯化的技术和实验要求。
EDTA 作用:分散细胞,鳌合金属离子使金属酶失活
溶液II 0.2M NaOH 1%SDS(新鲜配制)
作用:细胞壁肽聚糖碱性下水解,核酸和蛋白质变性。
溶液III 5M KAC:乙酸钾:冰乙酸:水,按6:1.15:2.85
混合 作用:酸性下质粒DNA复性,变性蛋白-SDS+线性DNA沉 淀, K+可中和DNA
碱裂解法
• 碱法提取主要是利用共价闭合环状质粒与线性染色质在拓 扑学上的差异来分离它们,在碱性pH,DNA变性,恢复 中性时,线性染色体DNA不能准确复性,与其它大分子共 沉淀,而质粒DNA却可以准确复性,留在上清中。
• 碱性下,变性蛋白是可溶的,酸性、中性下变性蛋白不溶 而沉淀。几乎所有纯化质粒的方法都用到质粒DNA分子相 对较小和共价闭合环状这两个特性。由于操作原因提取的 质粒可有三种结构:超螺旋、开环和复制中间体(即没有
PEG沉淀一般需加0.5mol/L的NaCl或10 mmol/L 的MgCl2。
(4)精胺
精胺不是有机溶剂,但可快速有效沉淀DNA。
原理是: 精胺与DNA结合后,使DNA在溶液中结构凝
缩而发生沉淀,并可使单核苷酸和蛋白质 杂质与DNA分开,达到纯化DNA的目的。
2.3.3 核酸沉淀的温度和时间
一般强调,核酸沉淀在低温长时间下进行。 低温长时间沉淀,易导致盐与DNA共沉淀, 影响以后的实验。一般使用0℃冰水,1015min, DNA样品足可达到实验要求。
使用酚时应注意
(1)使用注意 酚通常是透明无色的结晶,如果酚结晶呈现粉 红色或黄色,表明其中含有酚的氧化产物,例如 醌、二酸等。变色的酚不能用于核酸抽提实验, 因为氧化物可破坏核酸的磷酸二酯键。 (2)安全操作 酚腐蚀性很强,并可引起严重的灼伤,操作时 应戴手套。
Home
2.3 核酸的沉淀
沉淀是浓缩核酸最常用的方法。 优点:
(1) 金属离子螯合剂:
DNA酶需要金属二价离子Mg2+、Ca2+的激活,因 此使用金属二价离子螯合剂,可抑制DNA酶活性。 如EDTA-Na2(乙二胺四乙酸二钠)、8-羟基喹啉; (2) 阴离于型表面活性剂:
如SDS,该试剂除对核酸酶有抑制作用外,还 能使蛋白质变性,并与变性蛋白结合成带负电荷 的复合物,该复合物在高盐溶液中沉淀。
1)温度不要过高; 2)控制pH值范围(pH值5-9); 3)保持一定离子强度; 4)减少物理因素对核酸的机械剪切力.
Home
1.2 防止核酸的生物降解
细胞内或外来的各种核酸酶能消化核酸链 中的磷酸二酯键,破坏核酸一级结构。
所用器械和一些试剂需高温灭菌,提取缓 冲液中需加核酸酶抑制剂。
1.2.1 DNA酶抑制剂ຫໍສະໝຸດ Baidu
复制完全的两个质粒连在了一起)
碱裂解法流程图
对数期菌体
上清液
溶液I充分重悬
抽提
溶液II裂解
乙醇沉淀
溶液III中和
离心洗涤
沉淀
干燥溶解
质粒DNA溶液
碱裂解法
(一)仪器:恒温培养箱、恒温摇床、台式离心机、高压灭 菌锅
(二)材料:含有质粒的大肠杆菌、LB液体培养基 (三)试剂:
溶液I 50mM 葡萄糖 25mMTris·HCl(pH8.0)10mM
泳法,电泳洗脱法,冷冻挤压法 – 从聚丙烯酰胺凝胶中回收:压碎与浸泡
质粒DNA的提取和纯化
• 质粒的结构:超螺旋,半开环,线性DNA • 理化性质:与一般核酸相似,但抗切割和
抗变性能力更强
质粒DNA的提取和纯化
• 方法:碱裂解法;煮沸裂解;羟基磷灰石柱层析法,质粒 DNA释放法;酸酚法等。碱裂 解法有操作简便、快速、 得率高的优点。
1.2.2 RNA酶(RNAase)抑制剂
RNAase分布广泛,极易污染样品,而且 耐高温、耐酸、耐碱,不宜失活。 (1) 皂土(bentonite ) 作用机制:皂土带负电荷,能吸附RNase, 使其失活。
(2) DEPC(二乙基焦碳酸盐) (C2H5OCOOCOOC2H5)
粘性液体,很强的核酸酶抑制剂。