质粒提取中的一些注意事项

质粒提取中的一些注意事项
质粒提取中的一些注意事项

质粒提取过程中的一些原理

1.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。

2.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。

3. 溶液III--3mol/L NaAc(pH

4.8)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。

4.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。

5.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。

6.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。

7.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。

8.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。

9.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。

10.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。

11.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。

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质粒抽提原理(转载自https://www.360docs.net/doc/f317958508.html, 生物谷网站)

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。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。

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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。

4、酚/氯仿/异戊醇的作用 PDS的沉淀并不能将所有的蛋白质沉淀,酚可以使蛋白质变性,作用大于氯仿,但水饱和酚的比重略比水重,碰到高浓度的盐溶液,离心后酚相会跑到上层,不利于含质粒的水相的回收。加入氯仿后可以增加其比重,使得酚/氯仿始终在下层,方便水相的回收。还有,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),因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。异戊醇的添加,主要可以使离心后上下层的界面更加清晰,方便水相的回收。

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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0.4 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。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2 M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20-100 kb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.

质粒提取的原理、操作步骤、各溶液的作用

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。 质粒已成为目前最常用的基因克隆的载体分子,重要的条件是可获得大量纯化的质粒DNA分子。目前已有许多方法可用于质粒DNA的提取,本实验采用碱裂解法提取质粒DNA。 碱裂解法是一种应用最为广泛的制备质粒DNA的方法,其基本原理为:当菌体在NaOH和 SDS 溶液中裂解时,蛋白质与DNA发生变性,当加入中和液后,质粒DNA分子能够迅速复性,呈溶解状态,离心时留在上清中;蛋白质与染色体DNA不变性而呈絮状,离心时可沉淀下来。 纯化质粒DNA的方法通常是利用了质粒DNA相对较小及共价闭环两个性质。例如,氯化铯-溴化乙锭梯度平衡离心、离子交换层析、凝胶过滤层析、聚乙二醇分级沉淀等方法,但这些方法相对昂贵或费时。对于小量制备的质粒DNA,经过苯酚、氯仿抽提,RNA酶消化和乙醇沉淀等简单步骤去除残余蛋白质和RNA,所得纯化的质粒DNA已可满足细菌转化、DNA片段的分离和酶切、常规亚克隆及探针标记等要求,故在分子生物学实验室中常用。 一、试剂准备 1. 溶液Ⅰ: 50mM葡萄糖,25mM Tris-HCl(pH ,10mM EDTA(pH )。1M Tris-HCl[t1] (pH ),EDTA (pH )10ml,葡萄糖,加ddH2O至500ml。在10 lbf/in2高压灭菌15min ,贮存于4℃。 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。 50 mM葡萄糖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。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。 NaOH也使DNA变性,但只是个副产物,在溶液3加入后其中的醋酸和NaOH中和,质粒DNA 恢复活性 2. 溶液Ⅱ:NaOH,1% SDS。2N NaOH 1ml,10%SDS 1ml,加ddH2O至10ml。使用前临时配置[t2] 。这是用新鲜的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。 3. 溶液Ⅲ:醋酸钾(KAc)缓冲液,pH 。5M KAc 300ml,冰醋酸,加ddH2O至500ml。4℃保存备用。 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,

质粒提取有关问题及注意点

质粒提取常见问题解析 涂布棒在酒精蘸一下,然后烧一下,能不能保证把所用的菌烧死? 参考见解:涂布棒可以在酒精中保藏,但是酒精不能即时杀菌。蘸了酒精后再烧一小会,烧的是酒精而不是涂布棒。建议涂布棒还是干烧较长时间后,冷却了再涂。同时作多个转化时,应用几个涂布棒免得交叉污染。 原先测序鉴定没有问题的细菌,37℃摇菌后发现质粒大小或序列出现异常? 参考见解:这种情况出现的几率较小,常出现在较大质粒或比较特殊的序列中。解决办法: 1、降低培养温度,在20~25℃下培养,或室温培养可明显减少发生概率。 2、使用一些特殊菌株,如Sure菌株,它缺失了一些重组酶,如rec类等,使得质粒复制更加稳定。 3、质粒抽提有一个酶切不完全的原因就是溶液Ⅱ中的NaOH浓度过高造成的,请大家注意一下! 【有两种方法可以在提质粒前判断菌生长是否正常: 1、利用你的嗅觉。只要平时做实验仔细点就能闻出大肠杆菌的气味,新鲜的大肠杆菌是略带一点刺鼻的气味,但不至于反感。而在泥水状的菌液中你只要一凑过去就感觉到其臭无比或者没有气味,可以和正常菌液对照。 2、肉眼观察活化菌株。对于生长不正常的菌液进行划板验证或者稀释到浓度足够低涂板,第二天观察单克隆生长情况,LB平板生长的DH5A正常形态在37℃16h后直径在1mm左右,颜色偏白,半透明状,湿润的圆形菌斑,如果观察到生长过快,颜色又是泛黄的话基本上不正常了。】 未提出质粒或质粒得率较低,如何解决? 参考见解: 1、大肠杆菌老化: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的用量。对低拷贝数质粒,提取时可加大菌体用量并加倍使用溶液,可以有助于增加质粒提取量和提高质粒质量。 5、溶液使用不当:溶液2和3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;若质粒是非常高的拷贝数或宿主菌具有很高的生长率,则需减少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,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(10mM Tris-HCl, 1mM EDTA,pH8.5)或水。洗脱效率还取决于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。

高纯度质粒小量快速提取试剂盒操作方法及步骤说明书

杭州昊鑫生物科技股份有限公司 htpp://https://www.360docs.net/doc/f317958508.html, HighPure Plasmid Mini Kit 高纯质粒小量快速提取试剂盒 目录号:PL03 试剂盒组成、储存、稳定性: 试剂盒组成保存 50次 (PL0301) 100次 (PL0302) 200次 (PL0303) 平衡液室温5ml 10ml 20ml RNaseA(10mg/ml)-20℃150μl 250μl 500μl 溶液P1 4℃15 ml 25 ml 50 ml 溶液P2 室温15 ml 25 ml 50 ml 溶液P3 室温20 ml 35 ml 70 ml 去蛋白液PE 室温16ml 31.5 ml 63 ml 第一次使用前按说明加指定量乙醇 漂洗液WB 室温15 ml 25ml 50ml 第一次使用前按说明加指定量乙醇 洗脱缓冲液EB 室温10ml 15ml 20ml 吸附柱AC 室温50个100个200个 收集管(2ml)室温50个100个200个 本试剂盒在室温储存12个月不影响使用效果。 储存事项: 1.第一次使用时,将试剂盒所带的全部RNase A加入溶液P1后(终浓度100ug/ml) 置于2-8℃保存。如果溶液P1中RNase A失活,提取的质粒可能会有微量RNA 残留,在溶液P1中补加RNase A即可。 2.环境温度低时溶液P2中SDS可能会析出浑浊或者沉淀,可在37℃水浴加热几分 钟,即可恢复澄清,不要剧烈摇晃,以免形成过量的泡沫。 3.避免试剂长时间暴露于空气中产生挥发、氧化、pH值变化,各溶液使用后应及时 盖紧盖子。 产品介绍:

本试剂盒采用改进SDS-碱裂解法裂解细胞,离心吸附柱内的硅基质膜在高盐、低pH值状态下选择性地结合溶液中的质粒DNA,再通过去蛋白液和漂洗液将杂质和其它细菌成分去除,最后低盐、高pH值的洗脱缓冲液将纯净质粒DNA从硅基质膜上洗脱。 产品特点: 1.离心吸附柱内硅基质膜全部采用进口世界著名公司特制吸附膜,柱与柱之间吸附 量差异极小,可重复性好。克服了国产试剂盒膜质量不稳定的弊端。 2.独有的去蛋白液配方,可以高效去除残留的核酸酶,即使是核酸酶含量丰富的菌 株如JM系列、HB101也可以轻松去除。有效防止了质粒被核酸酶降解。 3.快速、方便,不需要使用有毒的苯酚、氯仿等试剂,也不需要乙醇沉淀。获得的 质粒产量高、纯度好,可以直接用于酶切、转化、PCR、体外转录、测序等各种分子生物学实验。 注意事项 1. 所有的离心步骤均在室温完成,使用转速可以达到13,000rpm的传统台式离心机, 如Eppendorf 5415C 或者类似离心机。 2. 提取质粒的量与细菌培养浓度、质粒拷贝数等因素有关。一般高拷贝质粒,建议 接种单菌落于1.5-4.5 ml加合适抗生素的LB培养基,过夜培养14-16个小时,可提取出多达20μg的纯净质粒。如果所提质粒为低拷贝质粒或大于10kb的大质粒,应适当加大菌体使用量,使用5-10 ml过夜培养物,同时按比例增加P1、P2、P3的用量,其它步骤相同。 3. 得到的质粒DNA可用琼脂糖凝胶电泳和紫外分光光度计检测浓度与纯度。OD260 值为1相当于大约50μg/ml DNA。电泳可能为单一条带,也可能为2条或者多条DNA条带,这主要是不同程度的超螺旋构象质粒泳动位置不一造成,与提取物培养时间长短、提取时操作剧烈程度等有关。本公司产品正常操作情况下基本超螺旋可以超过90%。 4. 质粒DNA确切分子大小,必须酶切线性化后,对比DNA分子量Marker才可以知 道。处于环状或者超螺旋状态的的质粒,泳动位置不确定,无法通过电泳知道其确切大小。 5. 洗脱液EB不含有螯合剂EDTA,不影响下游酶切、连接等反应。也可以使用水洗 脱,但应该确保pH大于7.5,pH过低影响洗脱效率。用水洗脱质粒应该保存在-

质粒提取

1.菌液接种到500ml培养基中,加抗生素至工作浓度,37℃,300rpm过夜 2.4000rpm,15min离心菌液收集菌体。 3.用20ml solutionⅠ溶解菌团,充分打散混合均匀。 4.称取0.1g溶菌酶加入菌液,室温放置5min。 5.加入40ml solution Ⅱ,轻轻混合至澄清,冰上放置5min。 6.加30ml solution Ⅲ,轻轻混匀,冰浴10min。 7.4000rpm,20min,离心后将上清液倒到200ml量筒里面。 8.加入0.6倍体积的异丙醇混匀并室温放置10min。10000rpm离心15min。 9.用6.5ml的TE重悬沉淀,转移到4个EP管中,13000rpm 离心5min。 10.上清转移到15ml的离心管中,加7.2gCsCl和 200ul的10mg/ml的EB,混匀。 11.在超速离心管中加样并封口。60000rpm 10℃离心16h。 12.用一个注射器在超速离心管中上面戳一个孔,留下针头,并用另外一个注射 器从红色质粒带旁边管壁戳进去,吸取1-1.5ml,装入新的离心管中。 13.加5ml TE饱和丁醇,混匀后静置各相分离后去掉上层桃红色丁醇,重复这一 步,直到下层水相中没有桃红色。转移下层水相到EP管中。 14.加入1/10体积5M的Nacl和2倍体积的无水乙醇。在-20℃下放置20min。 15.13000rpm,10min离心后去上清,重悬沉淀于1ml的TE然后转移至EP管。 16.用1倍体积的25/24/1的酚/氯仿/异戊醇抽提两次。 17.每管加1/10体积的2.5M的乙酸钠和2倍体积的乙醇, -20℃下放置20min。 13000rpm离心10min,然后用70%的乙醇轻轻润洗并晾干EP管。 18.重悬于1ml TE中,并在OD260下测量浓度。

关于质粒抽提的杂菌污染问题解决方案

关于质粒抽提的杂菌污染问题解决方案过 对于从事分子生物学的研究的人来说,质粒抽提几乎是每天都用做的常规技术。我们经常会收到来自用户的各种求助,像质粒提取失败了、不是自已想要的那个质粒及提取得率低等等。 其实提取质粒并不难,基本上按照质粒提取试剂盒的说明书,小心操作,一般不会有问题。但是为什么还会有这些问题存在?因为在实验中我们应该注意一些我们经常忽略的细节。可能实验室的环境的污染,操作时的不注意都会造成我们培养细菌时染杂菌,使得在质粒的提取过程中现象出现异常,导致实验不成功。说到这里,有些人可能会问:那我们染的杂菌是什么菌呢?其实大部分为真菌,也有可能是革兰氏阳性菌如金黄色葡萄球菌等。 为了让大家能能判断出所用的菌体是否染杂菌,继而能从实验现象可以判断出该原因,我们特意在本实验室里做了一个从染杂菌的细菌中提取质粒的对照模拟实验。 实验方案 编号具体方案 号高拷贝质粒的大肠杆菌1 2号号染杂菌的大肠杆菌3 4号全为杂菌(酵母菌)号 5.6号 实验步骤 根据simgen快速质粒DNA小量试剂盒的说明书的操作步骤进行实验。 实验结果 (一)Buffer II裂解不完全

后溶液变粘稠的澄清液体;而部分BufferII2号为正常的大肠杆菌加入如上图所示1、号加入之后溶液呈不粘稠的浑浊、64号变为粘稠的浑浊液体;全为杂菌的5染菌的细菌3、液体。时,其中的碱性溶液能使革兰氏阴性菌的细胞壁破裂以及蛋白质变Buffer II 在加入号正常的革兰氏阴性细2等细胞内容物。对于1、性,从而释放出质粒DNA、基因组DNA等细胞内容物从而溶液变为粘稠的DNAII溶液能将其细胞壁破裂,释放出质粒菌,Buffer 溶液能号,我们可以看到它出现了粘稠的浑浊液体,这是因为Buffer II澄清液体,而3、4的细胞壁却不能破裂,真菌)溶解正常的革兰氏阴性细菌的细胞但部分杂菌(革兰氏阳性菌、5、6号都为杂菌,不能被破裂的杂菌呈现浑浊状。它们的细胞壁较厚,Buffer II溶液只能裂解很小部分的细胞壁使其穿孔而泄露部分核酸(主要是RNA),细胞内的基因组DNA等其他细胞内容物难以释放,所以它呈现了不粘稠的浑浊状。 (二)拷贝数降低或质粒丢 失. 图2

质粒提取原理及步骤

For personal use only in study and research; not for commercial use 质粒提取原理及步骤 一、导论 已经提出过许多方法用于从细菌中提纯质粒DNA,这些方法都含有以下3个步骤:1. 细菌培养物的生长。 2. 细菌的收获和裂解 3. 质粒DNA的纯化。 (一)细菌培养物的生长 从琼脂平板上挑取一个单菌落,接种到培养物中(有含有行当抗生素的液体培养基中生长),然后从中纯化质粒,质粒的提纯几乎总是如此。现在使用的许多质粒载体(如pUC系列)都能复制到很高的拷贝数,惟致只要将培养物放在标准LB 培养基中生长到对数晚期,就可以大量提纯质粒。此时,不必造反性地扩增质粒DNA。然而,较长一代的载体(如pBR3 22)由于不能如此自由地复制,所以需要在得到部分生长的细菌培养物中加入氯霉素继续培养若干小时,以便对质粒进行性扩增。氯霉素可抑制宿主的蛋白质合成,结果阻止了细菌染色体的复制,然而,松弛型质粒仍可继续复制,在若干小时内,其拷贝数持续递增。这样,像pBR322-类的质粒,从经氯霉素处理和未经处理的培养物中提取质粒的产量迥然不

同,前者大为增高。多年来,加入足以完全抑制蛋白质合成的氯霉素μg/ml)已成为标准的操作、用该方法提取的质粒

DNA量,对于分子克隆中几乎所有想象到的工作任务。 (二)细菌的收获和裂解 细菌的收获可通过离心来进行,而细菌的裂解则可以采用多种方法中的任意一种,这些方法包括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等。选择哪一种方法取决于3个因素:质粒的大小、小肠杆菌菌株及裂解后用于纯化质粒DNA的技术。尽管针对质粒和宿主的每一种组合分别提出精确的裂解条件不切实际,但仍可据下述一般准则来选择适当方法,以取得满意的结果。 1)大质粒(大于15kb)容易受损,故应采用漫和裂解法从细胞中释放出来。将细菌悬于蔗糖等渗溶液中,然后用溶菌酶和EDTA进生处理,破坏细胞壁和细胞外膜,再加入SDS一类去污剂溶解球形体。这种方法最大限度地减小了从具有正压的细菌内部把质粒释放出来所需要的作用力。 2)可用更剧烈的方法来分离小质粒。在加入EDTA后,有时还在加入溶菌酶后让细菌暴露于去污剂,通过煮沸或碱处理使之裂解。这些处理可破坏碱基配对,故可使宿主的线状染色体DNA变性,但闭环质粒DNA链由于处于拓扑缠绕状态而不能彼此分开。当条件恢复正常时,质粒DNA链迅速得到准确配置,重新形成完全天然的超螺旋分子。 3)一些大肠杆菌菌株(如HB101的一些变种衍生株) 用去污剂或加热裂解时可释放相对大量的糖类,当随后用氯化铯-溴化乙锭梯度平衡离心进行质粒纯化时它们会惹出麻烦。糖类会在梯度中紧靠超螺旋质粒DNA所占位置形成一致密的、模糊的区带。因此很难避免质粒DNA内污染有糖类,而糖类可抑制多种限制酶的活性。故从诸如HB101和TG1等大肠杆菌蓖株中大量制备质粒时,不宜使用煮沸法。 4)当从表达内切核酸酶A的大肠杆菌菌株(endA+株,如HB101) 中小量制备质粒时,建议不使用煮沸法。因为煮沸不能完全灭活内切核酸酶A,以后在温育(如用限制酶消化)时,质粒DNA会被降解。但如果通过一个附加步骤(用酚:氯仿进行抽提)可以避免此问题。 5)目前这一代质粒的拷贝数都非常高,以致于不需要用氯霉素进行选择性扩增就可获得高产。然而,某些工作者沿用氯霉素并不是要增加质粒DNA的产量,而是要降低细菌细胞在用于大量制备的溶液中所占体积。大量高度粘稠的浓缩细菌裂解物,处理起来煞为费事,而在对数中期在增减物中加入氯霉素可以避免这种现象。有氯霉素存在时从较少量细胞获得的质粒DNA的量以与不加氯霉素时从较大量细胞所得到的质粒DNA的量大致相等。 (三)质粒DNA的纯化

质粒提取注意事项

1. 质粒制备的基本原理是什么? 答:做过分子生物学实验的,大多数做抽提过质粒,但不是所有人都知道质粒制备的基本原理。所以有必要做一个说明,能帮助您了解和解决实验过程中遇到的一些问题。制备质粒最常用的方式是碱裂解法。质粒被转化到细菌中,单菌落接种到含有特定抗生素的培养基中,一般培养到细菌生长的平台期离心收集细胞;细菌用悬浮液(Solution I, 内含RNase A)悬浮细胞,用SDS-NaOH (Solution II)裂解。SDS是很强的去污剂,抽提出细胞膜蛋白质和磷脂,释放出细胞内物质,NaOH为强碱,使蛋白质,染色体DNA和质粒DNA变性;细胞裂解彻底后,加入酸性醋酸钾(Solution III), 中和裂解液,同时SDS-K,变性蛋白质,变性基因组DNA和细胞碎片形成沉淀,通过离心,但是质粒DNA正确复性,仍留在上清溶液中。如何从上清液中回收DNA的方法有很多,有用苯酚/氯仿抽提的,有用乙醇沉淀的,有用核酸吸附吸附的,目的都是试图采用有效,快速的方式纯化质粒DNA。我们提供的试剂盒就是选用特异的核酸吸附材料,优化结合与洗脱条件得到高纯度质粒DNA,纯化的质粒DNA纯度和得率可以满足分子生物学实验的要求。 2. 质粒DNA 制备的关键是什么? 答:碱裂解法的关键是如何把握SDS-NaOH处理的时间。质粒制备过程中,如果质粒长时间暴露于NaOH, 质粒有可能不可逆变性,使得抽提质粒中有部分是变性质粒。这些变性质粒,不能酶切。所有一般情况下,SDS-KOH处理时间不能超过5分钟,最好在冰里处理,观察到液体变得清就可以加入中和液。 3. 质粒中基因组污染是怎么产生的? 答:基因组的产生一般是因变性和中和步骤处理不当所致。如果为了提高混合效果,混匀的动作过于剧烈,基因组DNA可能被剪切成小片段,这些小片段在后来中和过程中被复性,保留在溶液中,与质粒一起回收出来了。要降低基因组的污染,记注两点:混合动作要温和,细胞用量要合适。 4. 如何确定质粒小抽细胞的用量? 答:根据实验目的确定质粒的需求量。对于一般的克隆酶切鉴定,亚克隆、测序分析等常规分析,有几微克的DNA就够了。质粒拷贝数的高低确定接种体积的大小。高拷贝的质粒,接过2-3ml 的细胞就够了,对于中低拷贝的如pBR322,接种5ml也能满足要求。使用过过的细胞,由于细胞裂解难以彻底,时间难以把握,DNA的纯度和得率有时因吸附材料容量的限制,得率并没有显著提高,纯度反而下降。对于细胞数很大的质粒制备,需要按比例提高各溶液的用量,才能保证抽提质粒的纯度和得率。 5. 电泳分析抽提的质粒会看到什么? 答:如果您制备的质粒很脏,从电泳加样孔起,您会看依次看到微量的基因组DNA, 开环环装质粒(open circular plasmid),超螺旋质粒(Super Coiled), 变性的超螺旋质粒(denatured supercoiled plasmid), 细菌RNA。判定质粒制备质量高低的标准是观察超螺旋质粒在整个抽提DNA中的百分比。质量高的主要部分为超螺旋质粒,没有变性超螺旋质粒和没有基因

质粒DNA提取方法与原理

质粒提取的原理、操作步骤、各溶液的作用 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。 质粒已成为目前最常用的基因克隆的载体分子,重要的条件是可获得大量纯化的质粒DNA分子。目前已有许多方法可用于质粒DNA的提取,本实验采用碱裂解法提取质粒DNA。 碱裂解法是一种应用最为广泛的制备质粒DNA的方法,其基本原理为:当菌体在NaOH和 SDS溶液中裂解时,蛋白质与DNA 发生变性,当加入中和液后,质粒DNA分子能够迅速复性,呈溶解状态,离心时留在上清中;蛋白质与染色体DNA不变性而呈絮状,离心时可沉淀下来。 纯化质粒DNA的方法通常是利用了质粒DNA相对较小及共价闭环两个性质。例如,氯化铯-溴化乙锭梯度平衡离心、离子交换层析、凝胶过滤层析、聚乙二醇分级沉淀等方法,但这些方法相对昂贵或费时。对于小量制备的质粒DNA,经过苯酚、氯仿抽提,RNA酶消化和乙醇沉淀等简单步骤去除残余蛋白质和RNA,所得纯化的质粒DNA已可满足细菌转化、DNA片段的分离和酶切、常规亚克隆及探针标记等要求,故在分子生物学实验室中常用。 一、试剂准备 1. 溶液Ⅰ: 50mM葡萄糖,25mM Tris-HCl(pH 8.0),10mM EDTA(pH 8.0)。1M Tris-HCl (pH 8.0)1 2.5ml,0.5M EDTA(pH 8.0)10ml,葡萄糖4.730g,加ddH2O至500ml。在10 lbf/in2高压灭菌15min ,贮存于4℃。 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。50 mM葡萄糖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。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。 NaOH也使DNA变性,但只是个副产物,在溶液3加入后其中的醋酸和NaOH中和,质粒DNA恢复活性 2. 溶液Ⅱ:0.2N NaOH,1% SDS。2N NaOH 1ml,10%SDS 1ml,加ddH2O至10ml。使用前临时配置。 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。 3.溶液Ⅲ:醋酸钾(KAc)缓冲液,pH 4.8。5M KAc 300ml,冰醋酸 57.5ml,加ddH2O至500ml。4℃保存备用。 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

质粒提取操作步骤

操作步骤: 本实验方法适用于从1-10ml过夜培养的大肠杆菌菌液中提取质粒。提取量受菌株、质粒拷贝数、菌液体积和培养时间、培养基类型等因素的综合影响。 1.收菌:将过夜培养(37℃,12-16小时)的菌液于室温≧10,000g 离心1-2分钟,彻底弃除上清。 注意:高拷贝质粒建议使用≦5ml菌液;菌液用量过大不仅不能增加质粒产量,反而会因裂解不完全或杂质封闭硅胶膜而降低产量;培养时间不宜过长,否则会增加开环结构质粒的比例。。 2.重悬:加入250μl含RNase A的细胞悬浮液(S1),充分混悬震荡 或用枪头反复抽打使细菌彻底分散悬浮。 3.裂解:加入250μl细胞裂解液(S2),轻轻上下颠倒混合5次,室 温静置1-5分钟,待细菌充分裂解,溶液变半透明。 注意:避免剧烈震荡导致基因组DNA裂解,裂解时间不能超过5分钟。 4.中和:加入350μl中和缓冲液(S3),轻轻上下颠倒混合5次,充 分混匀,避免剧烈震荡。室温下≧12,000g离心10分钟。 5.DNA结合:小心吸取上清,转移到插入收集管的离心吸附柱内,室 温下≧12,000g离心1分钟,弃除收集管中的废液,将离心吸附柱重新插回收集管中。 6.清洗:加入500μl漂洗液(WB,请确认已加入乙醇!)于离心吸附 柱中,室温下≧12,000g离心30秒,弃除收集管中的废液,将离心吸附柱重新插回收集管中。 7.再次清洗:加入500μl漂洗液(WB)于离心吸附柱中,室温下≧ 12,000g离心30秒,弃除收集管中的废液,将离心吸附柱重新插

回收集管中。将离心吸附柱开盖再次离心2分钟,彻底除去残余漂洗液。 8.洗脱:小心取出离心吸附柱,将其套入一个新的1.5ml灭菌离心 管中。向硅胶吸附膜的中央加入100μl洗脱缓冲液(EB),室温放置1分钟后,≧12,000g离心1分钟收集质粒DNA。 注意:为提高质粒浓度,最低可使用30μl的EB溶液,离心收集后壳将洗脱的质粒溶液再次加入离心吸附柱中重复洗脱;使用100μlEB溶液则无需二次洗脱;对6kb以上的质粒,可使用预先加热至55℃的EB溶液洗脱以提高产量;EB溶液不含EDTA,故不会影响荧光测序等后续反应;如必须使用无菌去离子水洗脱,需注意其pH值是否接近中性,否则应使用NaOH溶液将pH值调节至7.0-8.5之间。 9.储存:弃除离心吸附柱,纯化的质粒可直接用于后续反应或于 -20℃长期保存。 注意:经检测,本试剂盒从endAˉ菌株(如DH5α,TOP10,XL1-blue等)中提取的质粒反复冻融20次无降解;如需在4℃长期保存或者保存从endA+菌株(如JM109,HB101,BL21等)中提取的质粒,可向每100μl质粒溶液中加入11μl的10×TE溶液,但含EDTA的质粒溶液不可用作荧光测序模板。

质粒抽提原理和详细操作步骤

质粒抽提,实验室必备技能之一 质粒 质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物中,是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状DNA 分子。 质粒抽提 从细菌中分离质粒DNA的方法包括3个基本步骤:培养细菌使质粒扩增;收集和裂解细菌;分离和纯化质粒DNA。采用强碱液、加热或溶菌酶(主要针对革兰氏阳性细菌)可以破坏菌体细胞壁,十二烷基磺酸钠(SDS)和 TritonX-100(一般很少使用)可使细胞膜裂解。经溶菌酶和SDS或 Triton X-100处理后,细菌染色体DNA会缠绕附着在细胞碎片上,同时由于细菌染色体DNA比质粒大得多,易受机械力和核酸酶等的作用而被切断成不同大小的线性片段。当用强热或酸、碱处理时,细菌的线性染色体DNA变性,而共价闭合环状DNA(Covalently closed circular DNA,简称cccDNA)的两条链不会相互分开。当外界条件恢复正常时,线状染色体DNA片段难以复性,而是与变性的蛋白质和细胞碎片缠绕在一起,而质粒DNA双链又恢复原状,重新形成天然的超螺旋分子,并以溶解状态存在于液相中。 质粒抽提最常用的方法是碱裂解法,它具有得率高、适用面广、快速和纯度高等特点。当然,碱裂解法也有缺陷:容易导致不可逆的变性。要降低不可逆的变性,就要控制好碱裂解的时间。 碱裂解法抽提质粒需要用到以下三种溶液 溶液Ⅰ 50 mmol/L 葡萄糖,25 mmol/L Tris-Cl(pH 8.0),10 mmol/L EDTA(pH 8.0),在15 psi 压力下蒸汽灭菌15 min,4℃保存。 溶液Ⅱ 0.2 mmol/L NaOH(从10 mmol/L 贮存液中现用现稀释),10 g/L SDS(室温保存)。 溶液Ⅲ

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) pSC101 pSC101 5 pACYC P15A

10-12 pSuperCos pMB1 10-20 pBR322 pMB1 15-20 pGEMR Muted pMB1 300-400 6-7 pBluescriptR ColE1 300-500 6-8 pUC Muted pMB1 500-700 8-12 宿主菌株 宿主菌株的种类将会影响质粒的收获量。含内源核酸酶的宿主菌株,如JM101, JM110, HB101, TG1以及它们的衍生菌株,通常因为内源核酸酶的存在,或者在提取过程中释放出来的核酸酶的作用下,将会显著影响最终收获量,或者纯化到的质粒容易降解,推荐客户将质粒转化至不含内源核酸酶的宿主菌株中,如Top10, DH5a进行质粒纯化。 如果从含内源核酸酶的宿主菌株中纯化质粒DNA,请用试剂盒附送的核酸酶去除溶液,去除核酸酶的污染。或选用HP系列试剂盒进行质粒的纯化。 下表给出一些常用的宿主菌株种类:

多种质粒提取方法

从细菌中分离质粒 DNA 的具体操作 材料、设备及试剂 一、材料 含PBS的E.coliDH5α或JM系列菌株,1.5ml塑料离心管(又称eppendorf管),离心管架。 二、设备 微量取液器(20μl,200μl,1000μl),台式高速离心机,恒温振荡摇床,高压蒸汽消毒器(灭菌锅),涡旋振荡器,电泳仪,琼脂糖平板电泳装置和恒温水浴锅等。 三、试剂 1、LB液体培养基(Luria-Bertani):称取蛋白胨(Tryptone)10g,酵母提取物(Yeastextract)5g,NaCl10g,溶于800ml去离子水中,用NaOH 调pH至7.5,加去离子水至总体积1升,高压下蒸气灭菌20分钟。 2、LB固体培养基:液体培养基中每升加12g琼脂粉,高压灭菌。 3、氨苄青霉素(Ampicillin,Amp)母液:配成50mg/ml水溶液,-20℃保存备用。 4、溶菌酶溶液:用10mmol/LTris?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。 5、3mol/lNaAc(pH5.2):50ml水中溶解40.81gNaAc?3H2O,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。 6、溶液1:50mmol/L葡萄糖,25mmol/ L T r i s. Cl(pH8.0), 10mmol/LEDTA(pH8.0)。溶液Ⅰ可成批配制,每瓶100ml,高压灭菌15分钟,储存于4℃冰箱。 7、溶液Ⅱ:0.2mol/LNaOH(临用前用10mol/LNaOH母液稀释),1%SDS。 8、溶液Ⅲ:5mol/LKAc60ml,冰醋酸11.5ml,H2O28.5ml,定容至100ml,并高压灭菌。溶液终浓度为:K+3mol/L,A cˉ5mol/L。 9、RNA酶A母液:将RNA酶A溶于10mmol/LTris?Cl(pH7.5), 15mmol/LNaCl中,配成10mg/ml 的溶液,于100℃加热15分钟,使混有的DNA酶失活。冷却后用 1.5mleppendorf管分装成小份保存于-20℃。 10、饱和酚:市售酚中含有醌等氧化物,这些产物可引起磷酸二酯键的断裂及导致RNA和DNA的交联,应在160℃用冷凝管进行重蒸。重蒸酚加入0.1%的8-羟基喹啉(作为抗氧化剂),并用等体积的0.5mol/LTris?Cl (pH8.0)和0.1mol/LTris?Cl(pH8.0)缓冲液反复抽提使之饱和并使其pH值达到7.6以上,因为酸性条件下DNA会分配于有机相。

质粒提取简介问题分析

质粒提取简介及问题分析 一、导论 (一) 质粒提取的原理: 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-HCl,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-HCl溶液,是再自然不过的了。那么50 mM葡萄糖是干什么的呢?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。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,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。如果手上正好缺了溶液I,可不可以抽质粒呢?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,不然基因组DNA也会断裂。基因组DNA的断裂会带来麻烦。 溶液III加入后就会有大量的沉淀,但大部分人却不明白沉淀的本质。最容易产生的误解是,当SDS 碰到酸性后发生的沉淀。如果这样怀疑,往1%的SDS溶液中加2M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,也会有少量沉淀,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,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(SDS)遇到钾离子后变成了十二烷基硫酸钾(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中的钠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。 (二)细菌的收获和裂解。 细菌的收获可通过离心来进行,而细菌的裂解则可以采用多种方法中的任意一种,这些方法包括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等。选择哪一种方法取决于3个因素:质粒的大小、小肠杆菌菌株及裂解后用于纯化质粒DNA的技术。尽管针对质粒和宿主的每一种组合分别提出精确的裂解条件不切实际,但仍可据下述一般准则来选择适当方法,以取得满意的结果。 1、大质粒(大于15kb)容易受损,故应采用漫和裂解法从细胞中释放出来。将细菌悬于蔗糖等渗溶液中,然后用溶菌酶和EDTA进生处理,破坏细胞壁和细胞外膜,再加入SDS一类去污剂溶解球形体。这种

质粒提取原理和方法

质粒提取原理和方法

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亏染,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乍用下,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攵获量(卩g) pSCIOI pSCIOI 5 0.1-0.2 pACYC P15A 10-12 0.4-0.6 pSuperCos pMB1 10-20 0.4-1 pBR322 pMB1 15-20 0.6-1 pGEMR Muted pMB1 300-400 6-7

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