蛋白质(蛋清)加入后个有什么变性反应和原理 1.乙醇(95) 2.无水乙醇
首先:你要知道,蛋白质是带有电荷的,一种蛋白质在某一个pH下,蛋白质的电荷被中和,溶解度最小,这个pH成为等电点。(你们用的蛋白质的等电点估计就是4.7) 其次,乙醇使得蛋白质的二级、三级、四级结构变化,但是不改变蛋白质的一级结构
虽然篇幅很多,但很全。
希望能采纳!
(一)水溶液提取法
稀盐和缓冲系统的水溶液对蛋白质稳定性好、溶解度大、是提取蛋白质最常用的溶剂,通常用量是原材料体积的1-5倍,提取时需要均匀的搅拌,以利于蛋白质的溶解。提取的温度要视有效成份性质而定。一方面,多数蛋白质的溶解度随着温度的升高而增大,因此,温度高利于溶解,缩短提取时间。但另一方面,温度升高会使蛋白质变性失活,因此,基于这一点考虑提取蛋白质和酶时一般采用低温(5度以下)操作。为了避免蛋白质提以过程中的降解,可加入蛋白水解酶抑制剂(如二异丙基氟磷酸,碘乙酸等)。
下面着重讨论提取液的pH值和盐浓度的选择。
1、pH值
蛋白质,酶是具有等电点的两性电解质,提取液的pH值应选择在偏离等电点两侧的pH
范围内。用稀酸或稀碱提取时,应防止过酸或过碱而引起蛋白质可解离基团发生变化,从而导致蛋白质构象的不可逆变化,一般来说,碱性蛋白质用偏酸性的提取液提取,而酸性蛋白质用偏碱性的提取液。
2、盐浓度
稀浓度可促进蛋白质的溶,称为盐溶作用。同时稀盐溶液因盐离子与蛋白质部分结合,具有保护蛋白质不易变性的优点,因此在提取液中加入少量NaCl等中性盐,一般以0.15摩尔。升浓度为宜。缓冲液常采用0.02-0.05M磷酸盐和碳酸盐等渗盐溶液。
(二)有机溶剂提取法
一些和脂质结合比较牢固或分子中非极性侧链较多的蛋白质和酶,不溶于水、稀盐溶液、稀酸或稀碱中,可用乙醇、丙酮和丁醇等有机溶剂,它们具的一定的亲水性,还有较强的亲脂性、是理想的提脂蛋白的提取液。但必须在低温下操作。丁醇提取法对提取一些与脂质结合紧密的蛋白质和酶特别优越,一是因为丁醇亲脂性强,特别是溶解磷脂的能力强;二是丁醇兼具亲水性,在溶解度范围内(度为10%,40度为6.6%)不会引起酶的变性失活。另外,丁醇提取法的pH及温度选择范围较广,也适用于动植物及微生物材料。
二、蛋白质的分离纯化
蛋白质的分离纯化方法很多,主要有:
(一)根据蛋白质溶解度不同的分离方法
1、蛋白质的盐析
中性盐对蛋白质的溶解度有显著影响,一般在低盐浓度下随着盐浓度升高,蛋白质的溶解度增加,此称盐溶;当盐浓度继续升高时,蛋白质的溶解度不同程度下降并先后析出,这种现象称盐析,将大量盐加到蛋白质溶液中,高浓度的盐离子(如硫酸铵的SO4和NH4)有很强的水化力,可夺取蛋白质分子的水化层,使之“失水”,于是蛋白质胶粒凝结并沉淀析出。盐析时若溶液pH在蛋白质等电点则效果更好。由于各种蛋白质分子颗粒大小、亲水程度不同,故盐析所需的盐浓度也不一样,因此调节混合蛋白质溶液中的中性盐浓度可使各种蛋白质分段沉淀。
影响盐析的因素有:(1)温度:除对温度敏感的蛋白质在低温(4度)操作外,一般可在室温中进行。一般温度低蛋白质溶介度降低。但有的蛋白质(如血红蛋白、肌红蛋白、清蛋白)在较高的温度(25度)比0度时溶解度低,更容易盐析。(2)pH值:大多数蛋白质在等电点时在浓盐溶液中的溶介度最低。(3)蛋白质浓度:蛋白质浓度高时,欲分离的蛋白质常常夹杂着其他蛋白质地一起沉淀出来(共沉现象)。因此在盐析前血清要加等量生理盐水稀释,使蛋白质含量在2.5-3.0%。
蛋白质盐析常用的中性盐,主要有硫酸铵、硫酸镁、硫酸钠、氯化钠、磷酸钠等。
其中应用最多的硫酸铵,它的优点是温度系数小而溶解度大(25度时饱和溶液为4.1M,即767克/升;0度时饱和溶解度为3.9M,即676克/升),在这一溶解度范围内,许多蛋白质和酶都可以盐析出来;另外硫酸铵分段盐析效果也比其他盐好,不易引起蛋白质变性。硫酸铵溶液的pH常在4.5-5.5之间,当用其他pH值进行盐析时,需用硫酸或氨水调节。
蛋白质在用盐析沉淀分离后,需要将蛋白质中的盐除去,常用的办法是透析,即把蛋白质溶液装入秀析袋内(常用的是玻璃纸),用缓冲液进行透析,并不断的更换缓冲液,因透析所需时间较长,所以最好在低温中进行。此外也可用葡萄糖凝胶G-25或G-50过柱的办法除盐,所用的时间就比较短。
2、等电点沉淀法
蛋白质在静电状态时颗粒之间的静电斥力最小,因而溶解度也最小,各种蛋白质的等电点有差别,可利用调节溶液的pH达到某一蛋白质的等电点使之沉淀,但此法很少单独使用,可与盐析法结合用。
3、低温有机溶剂沉淀法
用与水可混溶的有机溶剂,甲醇,乙醇或丙酮,可使多数蛋白质溶解度降低并析出,此法分辨力比盐析高,但蛋白质较易变性,应在低温下进行。
(二)根据蛋白质分子大小的差别的分离方法
1、透析与超滤
透析法是利用半透膜将分子大小不同的蛋白质分开。
超滤法是利用高压力或离心力,强使水和其他小的溶质分子通过半透膜,而蛋白质留在膜上,可选择不同孔径的泸膜截留不同分子量的蛋白质。
2、凝胶过滤法
也称分子排阻层析或分子筛层析,这是根据分子大小分离蛋白质混合物最有效的方法之一。柱中最常用的填充材料是葡萄糖凝胶(Sephadex
ged)和琼脂糖凝胶(agarose gel)。
(三)根据蛋白质带电性质进行分离
蛋白质在不同pH环境中带电性质和电荷数量不同,可将其分开。
1、电泳法
各种蛋白质在同一pH条件下,因分子量和电荷数量不同而在电场中的迁移率不同而得以分开。值得重视的是等电聚焦电泳,这是利用一种两性电解质作为载体,电泳时两性电解质形成一个由正极到负极逐渐增加的pH梯度,当带一定电荷的蛋白质在其中泳动时,到达各自等电点的pH位置就停止,此法可用于分析和制备各种蛋白质。
2、离子交换层析法
离子交换剂有阳离子交换剂(如:羧甲基纤维素;CM-纤维素)和阴离子交换剂(二乙氨基乙基纤维素;DEAE?FONT
FACE="宋体"
LANG="ZH-CN">纤维素),当被分离的蛋白质溶液流经离子交换层析柱时,带有与离子交换剂相反电荷的蛋白质被吸附在离子交换剂上,随后用改变pH或离子强度办法将吸附的蛋白质洗脱下来。(详见层析技术章)
(四)根据配体特异性的分离方法-亲和色谱法
亲和层析法(aflinity
chromatography)是分离蛋白质的一种极为有效的方法,它经常只需经过一步处理即可使某种待提纯的蛋白质从很复杂的蛋白质混合物中分离出来,而且纯度很高。这种方法是根据某些蛋白质与另一种称为配体(Ligand)的分子能特异而非共价地结合。其基本原理:蛋白质在组织或细胞中是以复杂的混合物形式存在,每种类型的细胞都含有上千种不同的蛋白质,因此蛋白质的分离(Separation),提纯(Purification)
和鉴定(Characterization)是生物化学中的重要的一部分,至今还没的单独或一套现成的方法能移把任何一种蛋白质从复杂的混合蛋白质中提取出来,因此往往采取几种方法联合使用。
细胞的破碎
1、高速组织捣碎:将材料配成稀糊状液,放置于筒内约1/3体积,盖紧筒盖,将调速器先拨至最慢处,开动开关后,逐步加速至所需速度。此法适用于动物内脏组织、植物肉质种子等。
2、玻璃匀浆器匀浆:先将剪碎的组织置于管中,再套入研杆来回研磨,上下移动,即可将细胞研碎,此法细胞破碎程度比高速组织捣碎机为高,适用于量少和动物脏器组织。
3、超声波处理法:用一定功率的超声波处理细胞悬液,使细胞急剧震荡破裂,此法多适用于微生物材料,用大肠杆菌制备各种酶,常选用50-100毫克菌体/毫升浓度,在1KG至10KG频率下处理10-15分钟,此法的缺点是在处理过程会产生大量的热,应采取相应降温措施。对超声波敏感和核酸应慎用。
4、反复冻融法:将细胞在-20度以下冰冻,室温融解,反复几次,由于细胞内冰粒形成和剩余细胞液的盐浓度增高引起溶胀,使细胞结构破碎。
5、化学处理法:有些动物细胞,例如肿瘤细胞可采用十二烷基磺酸钠(SDS)、去氧胆酸钠等细胞膜破坏,细菌细胞壁较厚,可采用溶菌酶处理效果更好。
无论用哪一种方法破碎组织细胞,都会使细胞内蛋白质或核酸水解酶释放到溶液中,使大分子生物降解,导致天然物质量的减少,加入二异丙基氟磷酸(DFP)可以抑制或减慢自溶作用;加入碘乙酸可以抑制那些活性中心需要有疏基的蛋白水解酶的活性,加入苯甲磺酰氟化物(PMSF)也能清除蛋白水解酥活力,但不是全部,还可通过选择pH、温度或离子强度等,使这些条件都要适合于目的物质的提取。
浓缩、干燥及保存
一、样品的浓缩
生物大分子在制备过程中由于过柱纯化而样品变得很稀,为了保存和鉴定的目的,往往需要进行浓缩。常用的浓缩方法的:
1、减压加温蒸发浓缩
通过降低液面压力使液体沸点降低,减压的真空度愈高,液体沸点降得愈低,蒸发愈快,此法适用于一些不耐热的生物大分子的浓缩。
2、空气流动蒸发浓缩
空气的流动可使液体加速蒸发,铺成薄层的溶液,表面不断通过空气流;或将生物大分子溶液装入透析袋内置于冷室,用电扇对准吹风,使透过膜外的溶剂不沁蒸发,而达到浓缩目的,此法浓缩速度慢,不适于大量溶液的浓缩。
3、冰冻法
生物大分子在低温结成冰,盐类及生物大分子不进入冰内而留在液相中,操作时先将待浓缩的溶液冷却使之变成固体,然后缓慢地融解,利用溶剂与溶质融点介点的差别而达到除去大部分溶剂的目的。如蛋白质和酶的盐溶液用此法浓缩时,不含蛋白质和酶的纯冰结晶浮于液面,蛋白质和酶则集中于下层溶液中,移去上层冰块,可得蛋白质和酶的浓缩液。
4、吸收法
通过吸收剂直接收除去溶液中溶液分子使之浓缩。所用的吸收剂必需与溶液不起化学反应,对生物大分子不吸附,易与溶液分开。常用的吸收剂有聚乙二醇,聚乙稀吡咯酮、蔗糖和凝胶等,使用聚乙二醇吸收剂时,先将生物大分子溶液装入半透膜的袋里,外加聚乙二醇复盖置于4度下,袋内溶剂渗出即被聚乙二醇迅速吸去,聚乙二醇被水饱和后要更换新的直至达到所需要的体积。
5、超滤法
超滤法是使用一种特别的薄膜对溶液中各种溶质分子进行选择性过滤的方法,不液体在一定压力下(氮气压或真空泵压)通过膜时,溶剂和小分子透过,大分子受阻保留,这是近年来发展起来的新方法,最适于生物大分子尤其是蛋白质和酶的浓缩或脱盐,并具有成本低,操作方便,条件温和,能较好地保持生物大分子的活性,回收率高等优点。应用超滤法关键在于膜的选择,不同类型和规格的膜,水的流速,分子量截止值(即大体上能被膜保留分子最小分子量值)等参数均不同,必须根据工作需要来选用。另外,超滤装置形式,溶质成份及性质、溶液浓度等都对超滤效果的一定影响。Diaflo
超滤膜的分子量截留值:
膜名称分子量截留值孔的大的平均直径
XM-300300,000140
XM-200100,00055
XM-5050,00030
PM-30 30,00022
UM-2020,00018
PM-1010,00015
UM-21,00012
UM05500 10
用上面的超滤膜制成空心的纤维管,将很多根这样的管拢成一束,管的两端与低离子强度的缓冲液相连,使缓冲液不断地在管中流动。然后将纤维管浸入待透析的蛋白质溶液中。当缓冲液流过纤维管时,则小分子很易透过膜而扩散,大分子则不能。这就是纤维过滤秀析法,由于透析面积增大,因而使透析时间缩短10倍。
二、干燥
生物大分子制备得到产品,为防止变质,易于保存,常需要干燥处理,最常用的方法是冷冻干燥和真空干燥。真空干燥适用于不耐高温,易于氧化物质的干燥和保存,整个装置包括干燥器、冷凝器及真空干燥原理外,同时增加了温度因素。在相同压力下,水蒸汽压随温度下降而下降,故在低温低压下,冰很易升华为气体。操作时一般先将待干燥的液体冷冻到冰点以下使之变成固体,然后在低温低压下将溶剂变成气体而除去。此法干后的产品具有疏松、溶解度好、保持天然结构等优点,适用于各类生物大分子的干燥保存。
三、贮存
生物大分子的稳定性与保存方法的很大关系。干燥的制品一般比较稳定,在低温情况下其活性可在数日甚至数年无明显变化,贮藏要求简单,只要将干燥的样品置于干燥器内(内装有干燥剂)密封,保持0-4度冰箱即可,液态贮藏时应注意以下几点。
1、样品不能太稀,必须浓缩到一定浓度才能封装贮藏,样品太稀易使生物大分子变性。
2、一般需加入防腐剂和稳定剂,常用的防腐剂有甲苯、苯甲酸、氯仿、百里酚等。蛋白质和酶常用的稳定剂有硫酸铵糊、蔗糖、甘油等,如酶也可加入底物和辅酶以提高其稳定性。此外,钙、锌、硼酸等溶液对某些酶也有一定保护作用。核酸大分子一般保存在氯化钠或柠檬酸钠的标准缓冲液中。
3、贮藏温度要求低,大多数在0度左右冰箱保存,有的则要求更低,应视不同物质而定。
无水乙醇的作用是溶解色素。
叶绿素a和叶绿素b均可溶于乙醇、乙醚和丙酮等溶剂,不溶于水,因此,可以用极性溶剂如丙酮、甲醇、乙醇、乙酸乙酯等提取叶绿素。
叶绿素(Chlorophyl)是高等植物和其它所有能进行光合作用的生物体含有的一类绿色色素。叶绿素有多种,例如叶绿素a、b、c和d,以及细菌叶绿素和绿菌属叶绿素等,与食品有关的主要是高等植物中的叶绿素a和b两种。
其结构共同特点是结构中包括四个吡咯构成的卟啉环,四个吡咯与金属镁元素结合。叶绿素存在于叶片的叶绿体内。在叶绿体内,叶绿素可看成是嵌在蛋白质层和带有一个位于叶绿素植醇链旁边的类胡萝卜素脂类之间。
当细胞死亡后,叶绿素即从叶绿体内游离出来,游离叶绿体很不稳定,对光或热都很敏感。叶绿素是植物进行光合作用时必须的催化剂。叶绿素a为蓝黑色晶体,熔点150-153℃,叶绿素b为深色晶体,熔点120-130℃。
无水乙醇简介:
无水乙醇是无色澄清液体。有灼烧味。易流动。极易从空气中吸收水分,能与水和氯仿、乙醚等多种有机溶剂以任意比例互溶。能与水形成共沸混合物(含水4.43%),共沸点78.15℃。相对密度(d204)0.789。熔点-114.1℃。沸点78.5℃。折光率(n20D)1.361。
目录
一、质粒提取原理
质粒是细胞内的一种环状的小分子DNA,是进行DNA重组的常用载体。作为一个具有自身复制起点的复制单位独立于细胞的主染色体之外,质粒DNA上携带了部分的基因信息,经过基因表达后使其宿主细胞表现相应的性状。在DNA重组中,质粒或经过改造后的质粒载体可通过连接外源基因构成重组体。
从宿主细胞中提取质粒DNA,是DNA重组技术中最基础的实验技能。分离质粒DNA有三个步骤:培养细菌使质粒扩增,收集和裂解细菌,分离和纯化质粒DNA。
在质粒提取过程中,由于机械力、酸碱度、试剂等的原因,可能使质粒DNA链发生断裂。所以,多数质粒粗提取物中含有三种构型的质粒:共价闭合环状DNA(cccDNA): 质粒的两条链没有断裂;超螺旋开环DNA(ocDNA): 质粒的一条链断裂;松弛的环状分子线形DNA(lDNA): 质粒的两条链均断裂;线性分子质粒DNA的分子构型 。
质粒DNA琼脂塘凝胶电泳模式图可分为:松弛线性的DNA; 松弛开环的OC构型; 超螺旋的SC构型。由于琼脂糖中加有嵌入型染料溴化乙锭,因此,在紫外线照射下DNA电泳带成橘黄色。 道中的SC DNA走在最前沿,OC DNA则位于凝胶的最后边;道中的L DNA 是经核酸内切限制酶切割质粒之后产生的,它在凝胶中的位置介于OC DNA 和 SC DNA 之间。
二、质粒提取方法
质粒DNA的提取方法主要有碱裂解法、煮沸法、酚氯仿裂解法。跟据不同的实验目的和仪器设备择取不同的实验方案。
(一) 碱裂解法:
此方法适用于小量质粒DNA的提取,提取的质粒DNA可直接用于酶切、PCR扩增、银染序列分析。方法如下:
1. 接1%含质粒的大肠杆菌细胞于2ml LB培养基。
2. 37℃振荡培养过夜。
3. 取1.5ml菌体于Ep管,以4000rpm离心3min,弃上清液。
4. 加0.lml溶液I(1%葡萄糖,50mM/L EDTA pH8.0,25mM/L Tris-HCl pH8.0)充分混合。
5. 加入0.2ml溶液 II(0.2 mM/L NaOH,1% SDS),轻轻翻转混匀,置于冰浴5 min 。
6. 加入0.15m1预冷溶液III(5 mol/L KAc,pH4.8),轻轻翻转混匀,置于冰浴5 min 。
7. 以10,000rpm离心20min,取上清液于另一新Ep管
8. 加入等体积的异戊醇,混匀后于0℃静置10min。
9. 再以10,000rpm离心20min,弃上清。
10. 用70%乙醇0.5ml洗涤一次,抽干所有液体。
11. 待沉淀干燥后,溶于0.05mlTE缓冲液中
(二) 煮沸法:
1. 将1.5ml培养液倒入eppendorf管中,4℃下12000g离心30秒。
2. 弃上清,将管倒置于卫生纸上几分钟,使液体流尽。
3. 将菌体沉淀悬浮于120ml STET溶液中,涡旋混匀。
4. 加入10ml新配制的溶菌酶溶液(10mg/ml), 涡旋振荡3秒钟。
5. 将eppendorf管放入沸水浴中,50秒后立即取出。
6. 用微量离心机4℃下12000g离心10分钟。
7. 用无菌牙签从eppendorf管中去除细菌碎片。
8. 取20ml进行电泳检查。
(三) 酚氯仿裂解法:
1. 从琼脂平板上挑取转化菌阳性克隆,接种到标准LB培养液中(含有卡那霉素30 μg/mL)摇菌12 h;收集1.5 mL菌液,8000 g/min离心3 min,弃上清,沉淀加入200 μL TE,充分混匀;加入400 μL酚氯仿(1∶1体积)混合液,剧烈振动10 s,混匀;12 000 g/min离心5 min,1 mL胰岛素注射针收集上清,尽量避免吸入蛋白沉淀层;上清经国产0。22 μm针式滤器过滤1次;向过滤上清液内加入2倍体积无水乙醇,振荡10 s,12 000 g/min离心5 min;沉淀溶于20 μL的RTE溶液中,37℃水浴。
2. 按PstI内切酶说明书进行酶切反应(37℃,1 h)。 酶切产物10 μL,10 g/L琼脂糖凝胶电泳。
3. PCR引物根据参考文献〔1〕设计,预计扩增产物片断大小为714 bp。
4. 常规制备感受态菌E。coli DH5a,提取质粒DNA常规转化感受态,涂于含有卡那霉素(30 μ/mL)LB培养平板中,37℃培养,15 h后观察筛选克隆情况。
三、质粒提取常见问题
(一) 溶液I—溶菌液:
溶菌酶:它是糖苷水解酶,能水解菌体细胞壁的主要化学成分肽聚糖中的β-1,4糖苷键,因而具有溶菌的作用。当溶液中pH小于8时,溶菌酶作用受到抑制。
葡萄糖:增加溶液的粘度,维持渗透压,防止DNA受机械剪切力作用而降解。
EDTA:1. 螯合Mg2+、Ca2+等金属离子,抑制脱氧核糖核酸酶对DNA的降解作用(DNase作用时需要一定的金属离子作辅基)2. EDTA的存在,有利于溶菌酶的作用,因为溶菌酶的反应要求有较低的离子强度的环境。
(二) 溶液II-NaOH-SDS液:
NaOH:核酸在pH大于5,小于9的溶液中,是稳定的。但当pH>12或pH<3时,就会引起双链之间氢键的解离而变性。在溶液II中的NaOH浓度为0.2mo1/L,加抽提液时,该系统的pH就高达12.6,因而促使染色体DNA与质粒DNA的变性。
SDS:SDS是离子型表面活性剂。它主要功能有:1. 溶解细胞膜上的脂质与蛋白,因而溶解膜蛋白而破坏细胞膜。2. 解聚细胞中的核蛋白。3. SDS能与蛋白质结合成为R-O-SO3-…R+-蛋白质的复合物,使蛋白质变性而沉淀下来。但是SDS能抑制核糖核酸酶的作用,所以在以后的提取过程中,必须把它去除干净,防止在下一步操作中(用RNase去除RNA时)受到干扰。
(三) 溶液III--3mol/L NaAc(pH4.8)溶液:
NaAc的水溶液呈碱性,为了调节pH至4.8,必须加入大量的冰醋酸。所以该溶液实际上是NaAc-HAc的缓冲液。用pH4.8的NaAc溶液是为了把pH12.6的抽提液,调回pH至中性,使变性的质粒DNA能够复性,并能稳定存在。而高盐的3mol/L NaAc有利于变性的大分子染色体DNA、RNA以及SDS-蛋白复合物凝聚而沉淀之。前者是因为中和核酸上的电荷,减少相斥力而互相聚合,后者是因为钠盐与SDS-蛋白复合物作用后,能形成较小的钠盐形式复合物,使沉淀更完全。
(四) 为什么用无水乙醇沉淀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。
DNA溶液是DNA以水合状态稳定存在,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。一般实验中,是加2倍体积的无水乙醇与DNA相混合,其乙醇的最终含量占67%左右。因而也可改用95%乙醇来替代无水乙醇(因为无水乙醇的价格远远比95%乙醇昂贵)。但是加95%的乙醇使总体积增大,而DNA在溶液中有一定程度的溶解,因而DNA损失也增大,尤其用多次乙醇沉淀时,就会影响收得率。折中的做法是初次沉淀DNA时可用95%乙醇代替无水乙酵,最后的沉淀步骤要使用无水乙醇。也可以用0.6倍体积的异丙醇选择性沉淀DNA。一般在室温下放置15-30分钟即可。
(五) 在用乙醇沉淀DNA时,为什么一定要加NaAc或NaCl至最终浓度达0.1~0.25mol/L?
在pH为8左右的溶液中,DNA分子是带负电荷的,加一定浓度的NaAc或NaCl,使Na+中和DNA分子上的负电荷,减少DNA分子之间的同性电荷相斥力,易于互相聚合而形成DNA钠盐沉淀,当加入的盐溶液浓度太低时,只有部分DNA形成DNA钠盐而聚合,这样就造成DNA沉淀不完全,当加入的盐溶液浓度太高时,其效果也不好。在沉淀的DNA中,由于过多的盐杂质存在,影响DNA的酶切等反应,必须要进行洗涤或重沉淀。
(六) 加核糖核酸酶降解核糖核酸后,为什么再要用SDS与KAc来处理?
加进去的RNase本身是一种蛋白质,为了纯化DNA,又必须去除之,加SDS可使它们成为SDS-蛋白复合物沉淀,再加KAc使这些复合物转变为溶解度更小的钾盐形式的SDS-蛋白质复合物,使沉淀更加完全。也可用饱和酚、氯仿抽提再沉淀,去除RNase。在溶液中,有人以KAc代替NaAc,也可以收到较好效果。
(七) 为什么在保存或抽提DNA过程中,一般采用TE缓冲液?
在基因操作实验中,选择缓冲液的主要原则是考虑DNA的稳定性及缓冲液成分不产生干扰作用。磷酸盐缓冲系统(pKa=7.2)和硼酸系统(pKa=9.24)等虽然也都符合细胞内环境的生理范围(pH),可作DNA的保存液,但在转化实验时,磷酸根离子的种类及数量将与Ca2+产生Ca3(PO4)2沉淀;在DNA反应时,不同的酶对辅助因子的种类及数量要求不同,有的要求高离子浓度,有的则要求低盐浓度,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,而TE缓冲液中的EDTA更能稳定DNA的活性。
(八) 如何选择聚乙二醇(6000)的浓度来沉淀DNA?
采用PEG(6000)沉淀DNA,大小不同的DNA分子所用的PEG的浓度也不同,PEG的浓度低,选择性沉淀DNA分子量大,大分子所需PEG的浓度只需1%左右,小分子所需PEG浓度高达20%。本实验选择性沉淀4.3kb的pBR322质粒DNA,每毫升加入0.4毫升的30% PEG,其最终PEG浓度为12%。PEG选择性沉淀DNA的分辨率大约100bp。
(九) 抽提DNA去除蛋白质时,怎样使用酚与氯仿较好?
酞与氯仿是非极性分子,水是极性分子,当蛋白水溶液与酚或氯仿混合时,蛋白质分子之间的水分子就被酚或氯仿挤去,使蛋白失去水合状态而变性。经过离心,变性蛋白质的密度比水的密度为大,因而与水相分离,沉淀在水相下面,从而与溶解在水相中的DNA分开。而酚与氯仿有机溶剂比重更大,保留在最下层。
作为表面变性的酚与氯仿,在去除蛋白质的作用中,各有利弊,酚的变性作用大,但酚与水相有一定程度的互溶,大约10%~15%的水溶解在酚相中,因而损失了这部分水相中的DNA,而氯仿的变性作用不如酚效果好,但氯仿与水不相混溶,不会带走DNA。所以在抽提过程中,混合使用酚与氯仿效果最好。经酚第一次抽提后的水相中有残留的酚,由于酚与氯仿是互溶的,可用氯仿第二次变性蛋白质,此时一起将酚带走。也可以在第二次抽提时,将酚与氯仿混合(1:1)使用。
(十) 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。一般采用氯仿与异戊酵为24:1之比。也可采用酚、氯仿与异戊醇之比为25:24:1(不必先配制,可在临用前把一份酚加一份24:1的氯仿与异戊醇即成),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。
(十一) 为什么要用pH8的Tris水溶液饱和酚?呈粉红色的酚可否使用?如何保存酚不被空气氧化?
因为酚与水有一定的互溶,苯酚用水饱和的目的是使其抽提DNA过程中,不致吸收样品中含有DNA的水分,减少DNA的损失。用Tris调节至pH为8是因为DNA在此条件下比较稳定。在中性或碱性条件下(pH5~7),RNA比DNA更容易游离到水相,所以可获得RNA含量较少的DNA样品。
保存在冰箱中的酚,容易被空气氧化而变成粉红色的,这样的酚容易降解DNA,一般不可以便用。为了防止酚的氧化,可加入疏基乙醇和8-羟基喹琳至终浓度为0.1%。8-羟基喹琳是带有淡黄色的固体粉末,不仅能抗氧化,并在一定程度上能抑制DNase的活性,它是金属离子的弱螯合剂。用Tris pH8.0水溶液饱和后的酚,最好分装在棕色小试剂瓶里,上面盖一层Tris水溶液或TE缓冲液,隔绝空气,以装满盖紧盖子为宜,如有可能,可充氮气,防止与空气接触而被氧化。平时保存在4℃或-20℃冰箱中,使用时,打开盖子吸取后迅速加盖,这样可使酚不变质,可用数月。
(十二) 未提出质粒或质粒得率较低?
1. 大肠杆菌老化
请涂布平板培养后,重新挑选新菌落进行液体培养。
2. 质粒拷贝数低
由于低使用低拷贝数载体引起的质粒DNA提取量低,可更换具有相同功能的高拷
贝数载体。
3. 菌体中无质粒
有些质粒本身不能在某些菌种中稳定存在,经多次转接后有可能造成质粒丢失。
例如,柯斯质粒在大肠杆菌中长期保存不稳定,因此不要频繁转接,每次接种时
应接种单菌落。另外,检查筛选用抗生素使用浓度是否正确。
4. 碱裂解不充分
使用过多菌体培养液,会导致菌体裂解不充分,可减少菌体用量或增加溶液P1、
P2和P3的用量。对低拷贝数质粒,提取时,可加倍使用溶液P1、P2和P3,可能
有助于增加质粒提取量和质粒质量。
5. 溶液使用不当
溶液P2、P3在温度较低时可能出现浑浊,应置于37℃保温片刻直至溶解为清亮的
溶液,才能使用。
6. 吸附柱过载
不同产品中吸附柱吸附能力不同,如果需要提取的质粒量很大,请分多次提取。若
用富集培养基,例如TB 或2×YT,菌液体积必须减少;若质粒或宿主菌是非常高
的拷贝数或生长率,则需调整LB培养液体积。
7. 质粒未全部溶解(尤其质粒较大时)
洗脱溶解质粒时,可适当加温或延长溶解时间。
8. 乙醇残留
漂洗液洗涤后应离心尽量去除残留液体,树脂型试剂盒漂洗后应晾干树脂,再加
入洗脱缓冲液。
9. 洗脱液加入位置不正确
洗脱液应加在硅胶膜中心部位以确保洗脱液会完全覆盖硅胶膜的表面达到最大洗脱
效率。
10. 洗脱液不合适
DNA只在低盐溶液中才能被洗脱,如洗脱缓冲液EB (10 mM Tris?Cl, pH 8.5)
或水。洗脱效率取决于pH值。最大洗脱效率在pH7.0-8.5间。当用水洗脱时确保
其pH值在此范围内,如果pH过低可能导致洗脱量低。洗脱时将灭菌蒸馏水或洗脱
缓冲液加热至60℃后使用有利于提高洗脱效率。
11. 洗脱体积太小
洗脱体积对回收率有一定影响。随着洗脱体积的增大回收率增高,但产品浓度降
低。为了得到较高的回收率可以增大洗脱体积。
12. 洗脱时间过短
洗脱时间对回收率也会有一定影响。洗脱时放置一分钟可达到较好的效果。
(十三) 质粒纯度不高?
1. 混有蛋白
不要使用过多菌体。溶液P1、P2、P3处理并离心后溶液应为澄清的,如果还混有
微小蛋白悬浮物,可再次离心去除后再进行下一步骤。
2. 混有RNA
RNase A处理不彻底,请减少菌体用量或加入溶液P3之后室温放置一段时间。如
果溶液P1已保存6个月以上,请在溶液P1中添加RNase A。
3. 混有基因组DNA
加入溶液P2和P3后应温和混匀,如果剧烈振荡,可能把基因组DNA剪切成碎片从
而混杂在质粒中。如果加入溶液P2后过于粘稠,无法温和混匀,请减少菌体用
量。细菌培养时间过长会导致细胞和DNA的降解,不要超过16 小时。
4. P3溶液加入时间过长
P3溶液加入后,放置时间不要太长,否则有可能会产生小片段DNA污染。
5. 含大量核酸酶的宿主菌
宿主菌含大量核酸酶,在质粒提取过程中降解质粒DNA,影响提取质粒DNA的完
整性,最好选用不含核酸酶的大肠杆菌宿主菌,如DH5α和Top10。
6. 裂解时间过长
加入溶液P2后裂解时间不应超过5分钟。
7. 质粒的二聚体和多聚体形式
质粒复制过程中形成的,与宿主菌相关,电泳可检测出。
一.提取脱氧核糖核蛋白
1.杀鼠取肝3克(2—3只小鼠),15ml 0.14M NaCl,0.1M EDTA洗去血液
2.肝匀浆制备
(1)乳钵中剪碎
(2)15ml 0.14M NaCl,0.1M EDTA
(3)不要用力研磨
3.离心3000rpm 10分钟,弃上清
沉淀加入0.14M NaCl,0.1M EDTA 15ml轻轻悬起
离心 3000rpm 10分钟,弃上清
沉淀加入0.14M NaCl,0.1M EDTA 10ml 使之溶解,转至50毫升三角烧瓶中
二.除蛋白质
1.加入30% SDS 1ml 混匀,60℃水浴轻摇15分钟,取出冷至室温
2. 5M NaCl 2.75ml, 轻摇10分钟
3.氯仿-异丙醇19ml(沉淀蛋白),轻摇20分钟,离心 2500rpm 10分
三.粗提DNA
1. 吸上清(水相)转入玻璃离心管(含DNA), 弃沉淀(剩余物)
2. 加入1.5倍体积冰乙醇(无水乙醇)轻摇至DNA析出
四. 检测
1.用镊子或玻璃棒取出置试管中,加入0.015M NaCl-0.0015M柠檬酸钠1毫升
2.稀释适当倍数:量取10-50μl (用0.1ml刻度吸管吸取) 原液,用0.015M NaCl-0.0015 M柠檬酸钠稀释到5ml(稀释100-500倍)
3.测A260/A280(用0.015M NaCl-0.0015M柠檬酸钠做空白溶液)
五.计算
1.DNA浓度:(μg/ml)=A260×50×稀释倍数
2.DNA纯度:A260/A280
【注意事项】
1. 研磨时上下用力,尽量避免DNA链断裂。
2.加入氯仿—异丙醇后勿剧烈摇动,以免大分子断裂。
3.有机溶剂对人体有害,操作时要注意。
提取细胞核要先把细胞破碎分离出细胞核,要在甘油或其他保护剂中进行
SDS十二烷基磺酸钠:可破坏细胞膜、核膜,并使组织蛋白与DNA分离
CATB是一种抽提液,破坏细胞膜的~具体忘了~
DNA不溶于异丙醇,异丙醇可以析出DNA,产生白色絮状沉淀,用枪头挑出就可以了
以下是一些具体方法,希望有用
基因组DNA提取方法
制备基因组DNA是进行基因结构和功能研究的重要步骤,通常要求得到的片段的长度不小于100-200kb。在DNA提取过程中应尽量避免使DNA断裂和降解的各种因素,以保证DNA的完整性,为后续的实验打下基础。主要是CTAB方法,其他的方法还有1物理方式:玻璃珠法,超声波法,研磨法,冻融法。2化学方式:异硫氰酸胍法,碱裂解法3生物方式:酶法。根据核酸分离纯化方式的不同有:硅质材料、阴离子交换树脂等
试验步骤:
1、贴壁细胞用胰酶消化,离心收集。
2、细胞重悬于冰冷的PBS漂洗一次,离心收集。试验步骤2再重新作一边。
3、加入5mlDNA提取缓冲液,(10mmol/LTris-cl,0.1mol/LEDTA,o.5%SDS),混匀。
4、加入25ul蛋白酶K,使终浓度达到100ug/ml,混匀,50℃水浴3h,
5、用等体积的酚抽提一次,2500rpm离心收集水相,用等体积的(酚,氯仿,异戊醇)混合物抽提一次,2500r/min离心收集水相
6、用等体积的氯仿,异戊醇抽提一次。加入等体积的5mol/L的LiCL,混匀,冰浴,10min.。
7、2500rpm离心10min.转上清于一离心管中。加入等体积的异丙醇。室温10min。
2500rpm,离心10min。弃上清。
8、加入0.1倍体积3mol/L乙酸钠(PH5.2)与2倍体积-20℃预冷无水乙醇。-20℃20min。
9、12000r/min,室温离心5min。弃上清。将DNA溶于适量TE中。
外周血DNA提取技术
分离外周血白细胞提取方法:
试验步骤:
1、取人肘静脉血5ml,EDTA抗凝,2500rpm离心10min。
2、小心吸取上层血浆,分装到3个0.5ml离心管中。
3、在血细胞中加入3倍体积的溶血液,摇匀,冰浴15min。
4、2500rpm离心10min,弃上清。
5、加入10ml溶血液,摇匀,冰浴15min。
6、3000rpm离心10min,弃上清。
7、倒置离心管,去掉残液。
8、得白细胞,-80?C冻存。
试验要求:
血至分离白细胞之间隔时间在室温下放置不超过2h,4℃放置不超过5h,以防白细胞自溶。
氯仿法抽提外周血白细胞基因组DNA:
试验试剂:
Ligsisbuffer:
133mMNH4ClNHCl7.12g0.9mMNH4HCO3NH4HCO30.071g0.1mMEDTA0.5mMEDTA0.2ml;最后加灭菌去离子水至1000ml,高压灭菌。
ACD抗凝剂:柠檬酸1.68g柠檬酸钠4.62g葡萄糖5.15g;最后加灭菌去离子水至350ml,高压灭菌。
提取缓冲液(Extractionbuffer):
10mMTrisCl(PH=8.0)1MTris.Cl(PH=8.0)1ml0.1mMEDTA(PH=8.0)0.5mMEDTA(PH=8.0)20ml0.5%SDS10%SDS0.5ml;最后加灭菌去离子水至100ml,高压灭菌
试验步骤:
1、在500μl抗凝血中加入ligsisbuffer1000μl,充分颠混至清亮。以4000rpm,离心5min。弃上清液。
2、沉淀中加入ligsisbuffer1500μl,充分匀浆。以6000rpm,离心5min。
3、彻底弃去上清,加入extractionbuffer500μl(裂解细胞),混匀置于37℃,水溶1h。
4、加入8μl的蛋白酶K,颠混,37℃过夜(或55℃,3h,但是37℃效果要好些)。
5、每管加入450μl饱和酚(取溶液下层)缓慢摇晃10min,以5500rpm,离心15min。
6、取上清,每管加入250μl饱和酚和250μl氯仿-异戊醇,摇匀10min,以5500rpm,离心15min。
7、取上清,每管加入500μl氯仿-异戊醇,摇匀10min,以5500rpm,离心15min。
8、取上清,每管加50μl的3M的NaAC+,适量无水乙醇(预冷)至满,摇匀放入-20℃保存2h以上。
9、以12000rpm,离心20min。去上清,加入70%乙醇500μl,以12000rpm,离心5min,去上清,50-60℃干燥。
10、加入50μl灭菌去离子水,转弹,混匀。
NaI提取法提取外周血白细胞基因组:
实验步骤:
1、取外周抗凝血(全血)100ul于eppendorf管中,12000rpm离心12min。
2、弃上清,加双蒸水200ul溶解,摇匀20s。
3、混匀后加6MNaI溶液200ul,摇匀20s。
4、加入氯仿/异戊醇(24:1)400ul,边加边摇,摇匀20s,12000rpm离心12min。
5、取上层液350ul,加入另一新eppendorf管中,加0.6倍体积异丙醇,摇匀20s,室温放置15min,静置后的反应体系15000rpm离心12min,使沉淀紧贴eppendorf管壁。
6、弃异丙醇,加70%乙醇1ml(不振动),以15000rpm离心12min。
7、弃乙醇,敞开eppendorf管盖,烘干(37℃恒温箱)后,加1xTE溶液30ul,溶解DNA>12h以上,制成的DNA液-20℃冰箱保存备用。
常用的外周血白细胞基因提取方法:
试验原理:
苯酚/氯仿提取DNA是利用酚是蛋白质的变性剂,反复抽提,使蛋白质变性,SDS(十二烷基磺酸钠)将细胞膜裂解,在蛋白酶K、EDTA的存在下消化蛋白质或多肽或小肽分子,核蛋白变性降解,使DNA从核蛋白中游离出来。DNA易溶于水,不溶于有机溶剂。蛋白质分子表面带有亲水基团,也容易进行水合作用,并在表面形成一层水化层,使蛋白质分子能顺利地进入到水溶液中形成稳定的胶体溶液。当有机溶液存在时,蛋白质的这种胶体稳定性遭到破坏,变性沉淀。离心后有机溶剂在试管底层(有机相),DNA存在于上层水相中,蛋白质则沉淀于两相之间。酚-氯仿抽提的作用是除去未消化的蛋白质。氯仿的作用是有助于水相与有机相分离和除去DNA溶液中的酚。抽提后的DNA溶液用2倍体积的无水乙醇在1/103mol/LNaCl存在下沉淀DNA,回收DNA用70%乙醇洗去DNA沉淀中的盐,真空干燥,用TE缓冲液溶解DNA备用。
试验步骤:
1、将1mlEDTA抗凝贮冻血液于室温解冻后移入5ml离心管中,加入1ml磷酸缓冲盐溶液(PBS),混匀,3500rpm离心15min,倾去含裂解红细胞的上清。重复一次。用0.7mlDNA提取液混悬白细胞沉淀,37℃水浴温育1h。
2、将上述DNA提取液混悬白细胞,37℃水浴温育1h后,加入1mg/ml蛋白酶K0.2ml,至终浓度为100-200ug/ml,上下转动混匀,液体变粘稠。50℃水浴保温3h,裂解细胞,消化蛋白。保温过程中,应不时上下转动几次,混匀反应液。
3、反应液冷却至室温后,加入等体积的饱和酚溶液,温和地上下转动离心管5-10min,直至水相与酚相混匀成乳状液。5000rpm离心15min,用大口吸管小心吸取上层粘稠水相,移至另一离心管中。重复酚抽提一次。加等体积的氯仿:异戊醇(24:1),上下转动混匀,5000rpm离心15min,用大口吸管小心吸取上层粘稠水相,移至另一离心管中。重复一次。
4、加入1/5体积的3mol/LNaAc及2倍体积的预冷的无水乙醇,室温下慢慢摇动离心管,即有乳白色云絮状DNA出现。用玻璃棒小心挑取云絮状的DNA,转入另一1.5ml离心管中,加70%乙醇0.2ml,以5000rpm离心5min。洗涤DNA,弃上清,去除残留的盐。重复一次。室温挥发残留的乙醇,但不要让DNA完全干燥。加TE液20ul溶解DNA,置于摇床平台缓慢摇动,DNA完全溶解通常需12-24h。制成的DNA液-20℃冰箱保存备用。
真核细胞DNA的制备
一般真核细胞基因组DNA有107-9bp,可以从新鲜组织、培养细胞或低温保存的组织细胞中提取,常是采用在EDTA以及SDS等试剂存在下用蛋白酶K消化细胞,随后用酚抽提而实现的。这一方法获得的DNA不仅经酶切后可用于Southern分析,还可用于PCR的模板、文库构建等实验。
根据材料来源不同,采取不同的材料处理方法,而后的DNA提取方法大体类似,但都应考虑以下两个原则:
1、防止和抑制DNase对DNA的降解。
2、尽量减少对溶液中DNA的机械剪切破坏。
试剂准备:
1、TE:10mMTris-HCl(pH7.8)1mMEDTA(pH8.0)。
2、TBS:25mMTris-HCl(pH7.4)200mMNaCl5mMKCl。
3、裂解缓冲液:250mMSDS使用前加入蛋白酶K至100mg/ml。
4、20%SDS
5、2mg/ml蛋白酶K
6、Tris饱和酚(pH8.0)、酚/氯仿(酚∶氯仿=1∶1)、氯仿
7、无水乙醇、75%乙醇
试验步骤:
材料处理:
1、新鲜或冰冻组织处理:
1)取组织块0.3-0.5cm3,剪碎,加TE0.5ml,转移到匀浆器中匀浆。
2)将匀浆液转移到1.5ml离心管中。
3)加20%SDS25ml,蛋白酶K(2mg/ml)25ml,混匀。
4)60°C水浴1-3hr。
2、培养细胞处理:
1)将培养细胞悬浮后,用TBS洗涤一次。
2)离心4000g×5min,去除上清液。
3)加10倍体积的裂解缓冲液。
4)50-55°C水浴1-2hr。
DNA提取:
1、加等体积饱和酚至上述样品处理液中,温和、充分混匀3min。
2、离心5000g×10min,取上层水相到另一1.5ml离心管中。
3、加等体积饱和酚,混匀,离心5000g×10min,取上层水相到另一管中。
4、加等体积酚/氯仿,轻轻混匀,离心5000g×10min,取上层水相到另一管中。如水相仍不澄清,可重复此步骤数次。
5、加等体积氯仿,轻轻混匀,离心5000g×10min,取上层水相到另一管中。
6、加1/10体积的3M醋酸钠(pH5.2)和2.5倍体积的无水乙醇,轻轻倒置混匀。
7、待絮状物出现后,离心5000g×5min,弃上清液。
8、沉淀用75%乙醇洗涤,离心5000g×3min,弃上清液。
9、室温下挥发乙醇,待沉淀将近透明后加50-100mlTE溶解过夜。
植物组织中DNA的提取
试验原理:
脱氧核糖核酸(deoxribonucleicacid,DNA)是一切生物细胞的重要组成成分,主要存在于细胞核中,盐溶法是提取DNA的常规技术之一。从细胞中分离得到的DNA是与蛋白质结合的DNA,其中还含有大量RNA,即核糖核蛋白。如何有效地将这两种核蛋白分开是技术的关键。DNA不溶于0.14mol/L的NaCl溶液中,而RNA则能溶于0.14mol/L的NaCl溶液之中,利用这一性质就可以将二者从破碎细胞浆液中分开。制备过程中,细胞破碎的同时就有Dnase释放到提取液中,使DNA因被降解而影响得率,在提取缓冲液中加入适量的柠檬酸盐和EDTA,既可抑制酶的活性又可使蛋白质变性而与核酸分离,再加入阴离子去垢剂0.15%的SDS,经过2h搅拌,或用氯仿-异醇除去蛋白,通过离心使蛋白质沉淀而除去,得到的是含有核酸的上清液。然后用95%的预冷乙醇即可把DNA从除去蛋白质的提取液中沉淀出来。
植物DNA的SDS提取法:
试验试剂:
1、研磨缓冲液:称取59.63gNaCl,13.25g柠檬酸三钠,37.2gEDTA-Na分别溶解后合并为一,用0.2mol/L的NaOH调至pH7.0,并定容至1000ml。
2、10×SSC溶液:称取87.66gNaCl和44.12g柠檬酸三钠,分别溶解,一起定容至1000ml。
3、1×SSC溶液:用10×SSC溶液稀释10倍。
4、0.1×SSC溶液:用1×SSC溶液稀释10倍。
5、Rnase溶液:用0.14mol/LNaCl溶液配制成25mg/ml的酶液,用1mol/LHCl,pH至5.0,使用前经80℃水浴处理5min(以破坏可能存在的Dnase)。
6、氯仿-异戊醇:按24ml氯仿和1ml异戊醇混合。
7、5mol/L高氯酸钠溶液:称取NaClO4.H2O70.23g,先加入少量蒸馏水溶解再容至100ml。
8、SDS(十二烷基硫酸钠)化学试剂的重结晶:将SDS放入无水酒精中达到饱和为止,然后在70~80℃的水浴中溶解,趁热过滤,冷却之后即将滤液放入冰箱,待结晶出现再置室温下凉干待用。
9、1mol/LHCl。
10、0.2mol/LNaOH。
11、二苯胺乙醛试剂:1.5g二苯胺溶于100ml冰醋酸中,添加1.5ml浓硫酸,装入棕色瓶,贮存暗处,使用时加0.1ml乙醛液〔浓乙醛:H2O=1:50(V/V)〕。
12、1.0mol/L高酸溶液(HClO4)。
13、0.05mol/LNaOH。
14、DNA标准液:取标准DNA25mg溶于少量0.05mol.L-1NaOH中,再用0.05mol/LNaOH定容至25ml,后用移溶管吸取此液5ml至50ml容量瓶中,加5.0ml1mol/LHClO4,混合冷却后用0.5mol/LHClO4定容至刻度,则得100μg/ml的标准溶液。
实验步骤:
1、称取植物幼嫩组织10g剪碎置研钵中,加10ml预冷研磨缓冲液并加入0.1g左右的SDS,置冰浴上研磨成糊状。
2、将匀浆无损转入25ml刻度试管中加入等体积的氯仿-异戊醇混合液,加上塞子,剧烈振荡30s,转入离心管,静置片刻以脱除组织蛋白质。以4000rpm离心5min。
3、离心形成三层,小心地吸取上层清液至刻度试管中,弃去中间层的细胞碎片、变性蛋白质及下层的氯仿。
4、将试管置72℃水浴中保温3min(不超过4min),以灭活组织的DNA酶,然后迅速取出试管置冰水浴中冷却到室温,加5mol/L高氯酸钠溶液〔提取液:高氯酸钠溶液=4:1(V/V)〕,使溶液中高氯酸钠的最终浓度为1mol/L。
5、再次加入等体积氯仿-异戊醇混合液至大试管中,振荡1min,静置后在室温下离心(4000rpm)5min,取上清液置小烧杯中。
6、用滴管吸95%的预冷乙醇,慢慢地加入烧杯中上清液的表面上,直至乙醇的体积为上清液的两倍,用玻璃棒轻轻搅动。此时核酸迅速以纤维状沉淀缠绕在玻璃棒上。
7、然后加入0.5ml左右的10×SSC,使最终浓度为1×SSC。
8、重复第6步骤和第7步骤即得到DNA的粗制品。
9、加入已处理的Rnase溶液,使其最后的作用浓度为50~70μg/ml,并在37℃水浴中保温30min,以除去RNA。
10、加入等体积的氯仿-异戊醇混合液,在三角瓶中振荡1min,再除去残留蛋白质及所加Rnase蛋白,室温下以4000rpm离心5min,收集上层水溶液。
11、再按6、7步骤处理即可得到纯化的DNA液。
植物DNA的CTAB提取法:
试验步骤:
1、称取新鲜叶片2-3g,剪碎放入研钵中,在液氮中研磨成粉末。
2、将粉末转移到加有7ml经预热的15×CTAB提取缓冲液15ml离心管中,迅速混匀后置于65℃水浴中,温育30min。
3、取出离心管,冷却至室温,加入氯仿/异戊醇(24:1),充分混匀,室温下2300转离心20min。
4、将上清转移至另一新的15ml离心管中,加入1/10体积10%的CTAB和等体积的氯仿/异戊醇。充分混匀,2300rpm离心20min。
5、转移上清至另一新的15ml离心管中,加入等体积1%的CTAB沉淀缓冲液,轻轻摇晃至形成DNA絮状沉淀。1000rpm离心10min,使DNA沉淀于管底。
6、加入1.5-2ml的1mol/LNaCl及5μlRNase置于56℃水浴中过夜。
7、待DNA完全溶解后,加2-3ml4℃预冷的95%的冰乙醇使DNA沉淀,挑出DNA,置于15ml离心管中,用70%乙醇清洗30min。
8、离心机甩5s,倒出70%乙醇,再用95%乙醇浸泡5min,倒出95%乙醇,在超净工作台上吹干。
9、将风干的DNA直接在4℃保存备用或溶于100μlTE溶液中于-20℃保存。
细菌DNA的提取方法
针对一些不易于提取的细菌的方法:
试验试剂:
抽提缓冲液:2%CTAB(W/V)2%PVPK25(w/v)(去色素)100mMTris-HCl(pH8.0)
25mMEDTA(pH8.0)2.0MNaCl
10MLiCl
2MLiCl
DEPC-water(抑制RNA酶活性)
3MNaAc(pH5.2)
96%乙醇
70%乙醇
试验步骤:
1、抽提缓冲液65℃预热。
2、加菌体到已经预热的缓冲液(700ul)中混匀,65℃,10min。
3、加酚/氯仿/异戊醇(25:24:1),振荡,以12,000rpm,离心10min。
4、取上清,加氯仿/异戊醇(24:1)振荡,以12,000rpm,离心10min。
5、重复再作一次步骤4。
6、加入1/10体积的3M醋酸钠和1.5倍体积的乙醇(或加入等体积的异丙醇),-20C下沉淀。
7、以2,000rpm,离心10min。
8、弃上清,以70%乙醇条洗沉淀,也可以再用100%乙醇洗,然后溶解于100ml水中。
较为常用的细菌DNA提取方法:
实验步骤:
1、将菌株接种于液体LB培养基,37℃震荡培养过夜。
2、取1.5ml培养物12000rpm离心2min。
3、沉淀中加入567ul的TE缓冲液,反复吹打使之重新悬浮,加入30ul10%SDS和15ul的蛋白酶K,混匀,于37℃温育1h.
4、加入100ul5mol/LNaCl,充分混匀,再加入80ulCTAB/NaCl溶液,混匀后再65℃温育10min。
5、加入等体积的酚/氯仿/异戊醇混匀,离心4-5min,将上清转入一只新管中,加入0.6-0.8倍体积的异丙醇,轻轻混合直到DNA沉淀下来,沉淀可稍加离心。
6、沉淀用1ml的70%乙醇洗涤后,离心弃乙醇.
真菌DNA提取总结的两种方法:
第一种方法:
试验步骤:
1、取真菌菌丝0.5g,在液氮中迅速研磨成粉。
2、加入4mL提取液,快速振荡混匀。
3、加入等体积的4mL的氯仿:异戊醇(24:1),涡旋3~5min(此处是粗提没有加酚)。
4、以4℃,1000rpm,离心5min。
5、上清再用等体积的氯仿:异戊醇(24:1)抽提一次。以4℃,10,000rpm,离心5min。
6、取上清,加入2/3倍体积的-20℃预冷的异丙醇或2.5倍体积的无水乙醇沉淀,混匀,静置约30min。
7、用毛细玻棒挑出絮状沉淀,用75%乙醇反复漂洗数次,再用无水乙醇漂洗1次,吹干,重悬于500ulTE中。
8、加入1ulRNaseA(10mg/mL),37℃下处理1h。
9、用酚(pH8.0):氯仿:异戊醇(25:24:1)和氯仿:异戊醇(24:1)各抽提1次。以4℃,10,000rpm,离心5min。
10、取上清,加入1/10倍体积的3MNaAc,2.5倍体积的无水乙醇,-70℃沉淀30min以上。
11、沉淀用75%乙醇漂洗,风干,溶于200ulTE中,-20℃保存备用。
DNA提取液:0.2MTris-HCl(pH7.5),0.5MNaCl,0.01MEDTA,1%SDS,3MNaAc。
第二种方法:
试验步骤:
1、真菌菌丝0.5-1g,在液氮中迅速研磨成粉。
2、加入3mL65℃预热的DNA提取缓冲液,快速振荡混匀65℃水浴30min,期间混匀2-3次。
3、加入1mL5MKAc,冰浴20min。
4、等体积的氯仿:异戊醇(24:1)抽提1次(10,000rpm,4℃离心5min)。
5、取上清,加入2/3倍体积的-20℃预冷异丙醇,混匀,静置约30min。
6、用毛细玻棒挑出絮状沉淀,用75%乙醇反复漂洗数次,再用无水乙醇漂洗1次,吹干,重悬于500ulTE中。
7、加入1ulRNaseA(10mg/mL),37℃处理1h。
8、用酚(pH8.0):氯仿:异戊醇(25:24:1)和氯仿:异戊醇(24:1)各抽提1次。以4℃,10,000rpm,离心5min。
9、取上清,1/10V3MNaAc,2.5V体积的无水乙醇,-70℃沉淀30min以上。
10、沉淀用75%乙醇漂洗,风干,溶于200ulTE中,-20℃保存备用。
植物基因组提取(CATB法)
作者:时间:2008-05-13 14:26:27 来源: 生物谷 浏览评论
一、实验目的
掌握植物总DNA的抽提方法和基本原理。学习根据不同的植物和实验要求设计和改良植物总DNA抽提方法。
二、实验原理
通常采用机械研磨的方法破碎植物的组织和细胞,由于植物细胞匀浆含有多种酶类(尤其是氧化酶类)对DNA的抽提产生不利的影响,在抽提缓冲液中需加入抗氧化剂或强还原剂(如巯基乙醇)以降低这些酶类的活性。在液氮中研磨,材料易于破碎,并减少研磨过程中各种酶类的作用。
十二烷基肌酸钠(sarkosyl)、十六烷基三甲基溴化铵(hexadyltrimethyl ammomum bromide,简称为CTAB)、十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate,简称SDS)等离子型表面活性剂,能溶解细胞膜和核膜蛋白,使核蛋白解聚,从而使DNA得以游离出来。再加入苯酚和氯仿等有机溶剂,能使蛋白质变性,并使抽提液分相,因核酸(DNA、RNA)水溶性很强,经离心后即可从抽提液中除去细胞碎片和大部分蛋白质。上清液中加入无水乙醇使DNA沉淀,沉淀DNA溶于TE溶液中,即得植物总DNA溶液。
三、实验材料
水稻幼叶
四、主要配方
2% CTAB抽提缓冲溶液: CTAB 4g NaCl 16.364 g 1M Tris-HCl 20ml( PH8.0) 0.5M EDTA 8ml,先用70ml ddH2O溶解, 再定容至200ml灭菌, 冷却后0.2-1% 2-巯基乙醇 (400ul) 氯仿-异戊醇(24:1):先加96ml氯仿,再加4ml异戊醇,摇匀即可。
五、实验步骤
1. DNA的提取
(1) 2%CTAB抽提缓冲液在65℃水浴中预热。
(2)取少量叶片(约1g)置于研钵中,用液氮磨至粉状;
(3) 加入700ul的2%CTAB抽提缓冲液,轻轻搅动;
(4) 将磨碎液分倒入1.5 ml的灭菌中,磨碎液的高度约占管的三分之二;
(5)置于65℃的水浴槽或恒温箱中,每隔10 min轻轻摇动,40 min后取出;
(6)冷却2 min后,加入氯仿-异戊醇(24:1)至满管,剧烈振荡2~3 min,使两者混合均匀;
(7)放入离心机中10 000 rpm离心10 min,与此同时,将600 µl的异丙醇加入另一新的灭菌中;
(8) 10 000 rpm离心1 min后,移液器轻轻地吸取上清夜,转入含有异丙醇的内,将离心管慢慢上下摇动30 sec,使异丙醇与水层充分混合至能见到DNA絮状物;
(9)10000 rpm离心1 min后,立即倒掉液体,注意勿将白色DNA沉淀倒出,将离心管倒立于铺开的纸巾上; (10)60 sec后,直立离心管,加入720 µl的75%乙醇及80 µl 5 M的醋酸钠,轻轻转动,用手指弹管尖,使沉淀与管底的DNA块状物浮游于液体中;
(11)放置30 min,使DNA块状物的不纯物溶解;
(12)10000 rpm离心1 min后,倒掉液体,再加入800 µl 75%的乙醇,将DNA再洗 30 min;
(13)10000 rpm离心30 sec后,立即倒掉液体,将离心管倒立于铺开的纸巾上;数分钟后,直立离心管,干燥DNA(自然风干或用风筒吹干);
(14)加入50 µl 0.5 × TE(含RNase)缓冲液,使DNA溶解,置于37℃恒温箱约15 h,使RNA消解;
(15)置于-20℃保存、备用。
2. DNA质量检测
琼脂糖电泳检测,原理和方法见实验二。
六、 注意事项
(1)叶片磨得越细越好。
(2)移液器的使用。
(3)由于植物细胞中含有大量的DNA酶,因此,除在抽提液中加入EDTA抑制酶的活性外,第一步的操作应迅速,以免组织解冻,导致细胞裂解,释放出DNA酶,使DNA降解。
晚上好,ALP属于磷酸酯化的水解酶,一般常用无水乙醇和丙酮做中性提取,不用无水甲醇是因为甲醇有毒而且易返酸影响结果,乙酸乙酯更不能用因为碱性条件下会造成其水解请酌情参考。碱性化合物提取过程必须考虑到对应溶剂的化学特性。