质粒提取原理及步骤

合集下载

提取质粒的主要步骤原理

提取质粒的主要步骤原理

提取质粒的主要步骤原理提取质粒是一种分离和纯化质粒DNA的常见实验技术。

质粒是细菌细胞内环状的DNA分子,通常用于基因克隆、转化、表达和基因组编辑等研究。

下面将详细介绍质粒提取的主要步骤原理。

1. 细菌培养:首先,选择含有目标质粒的细菌菌株进行培养。

通常使用大肠杆菌等常用实验菌株。

将细菌接种到含有适当营养物质(如LB培养基)的培养物中,并在适当条件下培养,如37摄氏度、220 rpm振荡培养。

2. 收获细菌:将培养至适当生长期的细菌用离心机离心,收集菌体沉淀。

通常使用1500×g离心10分钟,得到一个细菌菌体的沉淀。

3. 质粒裂解:利用物理或化学方法将细菌菌体裂解,释放内部的质粒DNA。

物理方法包括超声波处理和冻融法,而化学方法则涉及使用碱性裂解液(如SDS 和NaOH)。

该步骤破坏了细胞壁和细胞膜,以及核酸酶等酶的活性。

4. 蛋白质沉淀:为了去除细菌染色体DNA和蛋白质,可通过蛋白质沉淀步骤使质粒DNA纯化。

一种常用的方法是加入混合溶液,其中包含非离子性洗涤剂(如SDS)和蛋白酶K。

SDS具有溶解细菌膜和蛋白质的作用,而蛋白酶K能够降解杂质蛋白质。

该反应可以在高温条件下进行,如50-60摄氏度,以增加SDS和蛋白酶K的活性。

5. DNA沉淀:通过加入盐和酒精,可以使DNA溶液中的质粒DNA沉淀。

正常情况下,添加等体积的冷异丙醇,再加入适量的盐溶液。

因为质粒DNA在冷异丙醇和高盐浓度下更容易沉淀。

经过离心,沉淀的DNA可被分离出来。

6. 洗涤和溶解:将DNA沉淀洗涤一两次,以去除盐和其他杂质。

通常使用70%乙醇洗涤,再次离心以分离DNA沉淀,然后去除液体,使其干燥。

最后,用适当的缓冲液(如TE缓冲液)溶解质粒DNA,以得到高纯度的DNA溶液。

以上步骤提取质粒的主要原理如下:在收获细菌步骤中,细菌通过离心过程被分离出来,得到菌体沉淀。

在质粒裂解步骤中,通过物理或化学方法破坏细胞结构,释放质粒DNA。

质粒提取的原理及步骤

质粒提取的原理及步骤

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。

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[t1] (pH 8.0)12.5ml,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℃。

溶液Ⅰ50mM 葡萄糖/ 10mM EDTA / 25mM Tris-HCl,pH=8.0葡萄糖增稠,使悬浮后的大肠杆菌不会快速沉积到管子的底部;EDTA 抑制DNase的活性。

这一步溶液中还可以加入RNase,不受EDTA影响,并且可以在后续步骤中被除去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[t2]。

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。

提取质粒的原理

提取质粒的原理

提取质粒的原理质粒是一种环状的DNA分子,存在于细菌、酵母等微生物细胞中,具有自主复制和传递的能力。

质粒在基因工程中扮演着重要的角色,可以被用来携带外源基因并在宿主细胞中表达。

因此,提取质粒是基因工程实验中必不可少的步骤之一。

本文将介绍提取质粒的原理及其相关技术。

提取质粒的原理提取质粒的原理基于细胞裂解和质粒分离的过程。

一般来说,提取质粒的步骤包括以下几个方面:1. 细胞裂解首先需要将含有质粒的细胞进行裂解,使质粒从细胞内部释放出来。

细胞裂解的方法有多种,包括机械破碎、超声波破碎、化学裂解等。

其中,化学裂解是最常用的方法之一,其原理是利用化学试剂破坏细胞壁和细胞膜,使细胞内部的物质释放出来。

常用的化学试剂包括SDS、EDTA、蛋白酶K等。

2. 分离质粒细胞裂解后,需要将质粒从其他细胞组分中分离出来。

质粒的分离方法有多种,包括离心、柱层析、电泳等。

其中,离心是最常用的方法之一,其原理是利用离心力将不同密度的物质分离开来。

在离心过程中,质粒会沉积到离心管底部形成沉淀,其他细胞组分则会在上层形成上清液。

此时,可以将上清液倒掉,留下质粒沉淀。

3. 纯化质粒分离出的质粒可能会受到其他杂质的污染,因此需要进行纯化。

质粒的纯化方法有多种,包括酚-氯仿法、硅胶柱层析法、离子交换柱层析法等。

其中,酚-氯仿法是最常用的方法之一,其原理是利用酚和氯仿的不同溶解度将DNA、RNA和蛋白质分离开来。

在酚-氯仿法中,质粒会在上层形成一个白色的粘稠物质,其他杂质则会在下层形成。

提取质粒的技术提取质粒的技术有多种,包括常规提取法、快速提取法、自动提取法等。

其中,常规提取法是最常用的方法之一,其步骤如下:1. 细胞裂解将含有质粒的细胞进行裂解,使质粒从细胞内部释放出来。

常用的化学试剂包括SDS、EDTA、蛋白酶K等。

2. 分离质粒将裂解后的细胞进行离心,分离出质粒沉淀。

3. 纯化质粒将分离出的质粒进行酚-氯仿法纯化。

4. 洗涤质粒将纯化后的质粒进行洗涤,去除残留的酚和氯仿。

质粒小提的原理和提取过程中的注意事项

质粒小提的原理和提取过程中的注意事项

质粒小提的原理和提取过程中的注意事项质粒小提是一种常用的实验方法,用于从细菌中提取质粒DNA。

其原理和提取过程中有一些注意事项,下面是详细介绍。

质粒小提的原理:质粒小提的原理是利用离心法将大量细菌聚集在一起,然后使用碱解液溶解细菌细胞壁和膜,将质粒DNA释放到溶液中。

接下来,通过加入特定的盐和有机溶剂,将质粒DNA与其他细胞成分分离开来。

最后,通过离心将质粒DNA沉淀下来,即完成了质粒小提。

质粒小提的提取过程中的注意事项:1.使用无菌操作:在整个提取过程中,确保使用无菌操作,以防止外源性DNA的污染。

使用无菌平台和器具,并且在实验室操作台上清洁表面。

2.选择适当的细菌培养基:选择适当的培养基和条件来培养细菌,以获得最佳的质粒DNA产量。

选择含有适当选择抗生素的培养基,以确保只有含有目标质粒的细菌生长。

3.对细菌进行预处理:在提取过程之前,对细菌进行适当的预处理是很重要的。

通常,细菌应该处于对质粒DNA产生最佳条件的生长阶段。

此外,使用良好的细菌培养方法,以确保质粒DNA在细菌中的稳定和延长拷贝数。

4.合理选择裂解液:选择适当的裂解液可以有效地裂解细菌细胞壁和膜,释放质粒DNA。

常用的裂解液包括碱、酶和界面活性剂。

根据不同的细菌类型和质粒特性,选择合适的裂解液方法。

5.应用适当的离心条件:离心是质粒小提过程中一个非常重要的步骤,可以将质粒DNA与其他组分分离开来。

确定适当的离心速度和离心时间,以确保质粒DNA能够沉淀下来,并且去除其他细胞残留物。

6.保存提取的质粒DNA:提取到的质粒DNA需要正确保存,以避免降解和污染。

使用无菌的保存管和适当的缓冲液,如TE缓冲液,在低温(通常-20°C)下保存质粒DNA。

以上是质粒小提的原理和提取过程中的注意事项的详细介绍。

在操作过程中要严格控制操作条件,以获得高质量的质粒DNA。

质粒提纯的原理

质粒提纯的原理

质粒提纯的原理质粒是一种由DNA分子组成的环状双链结构,常见于细菌细胞中。

质粒提纯是指从细菌细胞中分离纯净的质粒DNA,并去除其他细菌细胞成分和杂质的过程。

质粒提纯的原理主要包括质粒提取、细胞裂解、DNA溶解、去除杂质、DNA沉淀、洗涤和干燥等步骤。

1. 质粒提取:质粒提取是通过裂解细菌细胞壁和细胞膜,释放质粒DNA。

常见的方法有碱裂解法、酶裂解法和热裂解法。

其中,碱裂解法是最常用的一种方法。

在碱裂解法中,首先将含有质粒的细菌培养物经离心分离得到菌体沉淀,然后用碱溶解菌体,使细胞壁和细胞膜破裂,释放质粒DNA。

2. 细胞裂解:细胞裂解是指将细菌细胞壁和细胞膜破裂,释放细胞内的质粒DNA。

细胞裂解的方法包括机械破碎、超声波裂解和酶裂解等。

机械破碎法是将经离心得到的菌体沉淀在低温下用椎管等器械进行破碎,使菌体破裂,释放DNA。

超声波裂解法则是利用超声波的高频振动实现细胞破碎,释放DNA。

酶裂解法则通过添加蛋白酶、脱氧核酸酶等酶,使细胞壁和细胞膜被酶降解,释放DNA。

3. DNA溶解:DNA溶解是指将裂解的细胞中的DNA从其他细胞成分中分离出来。

一般来说,DNA可以通过溶于乙醇或异丙醇的方式沉淀下来,然后经过离心分离得到。

此步骤的目的是将DNA和其他细菌细胞成分如蛋白质、RNA等分离。

4. 去除杂质:在DNA溶解的过程中会有一些杂质如蛋白质、RNA等混入溶液中。

为了获得纯净的质粒DNA,需要去除这些杂质。

一般可以通过加入酶解剂如RNase A或蛋白酶K进行酶解,使RNA或蛋白质被降解。

然后通过盐酸/乙醚等混合液体沉淀蛋白质,或者通过乙醇沉淀RNA等方式去除杂质。

5. DNA沉淀:通过加入适量的盐和乙醇,使DNA与DNA溶液中碱性pH值条件下的盐结合形成DNA盐沉淀,同时DNA与乙醇结合形成DNA乙醇沉淀。

此过程中DNA成为不溶性盐和DNA乙醇复合物,通过离心分离沉淀下来。

沉淀条件可以根据实验需要进行调整,如调节盐和乙醇的浓度、温度等。

质粒提取 原理及步骤

质粒提取 原理及步骤

质粒提取原理及步骤质粒提取是分子生物学中的一项重要实验技术,被广泛应用于基因克隆、基因转染、基因表达等方面。

本文将重点介绍质粒提取的原理及步骤。

一、原理质粒提取的原理基于质粒和细胞的生化学性质差异。

质粒是一种独立复制的DNA分子,可以自主复制并传递给细胞的子代。

而在真核细胞中,大多数DNA都位于细胞核中,很难获得足够的DNA量进行实验。

质粒提取利用了这一差异,将大量的质粒从细胞中提取出来。

质粒提取的主要步骤如下:二、步骤1. 细胞培养首先需要选择适当的细胞类型并在培养基中培养,使细胞处于最佳生长状态。

对于大多数细胞类型,建议在对数生长期时采集,因为此时细胞数量最多且代谢活跃,可以有效提高质粒提取的DNA量和质量。

同时,还需注意避免细胞因为过于密集而形成聚集体或凝胶。

2. 细胞收获收获细胞的方法取决于细胞类型和实验的目的。

常见的方法包括用PBS或细胞培养液将细胞冲洗下来,或者用胶体离心等方法进行细胞收获。

收获的细胞量需要根据实验需求进行调整,一般建议在0.1-1g的范围内收获细胞。

3. 细胞裂解细胞裂解是质粒提取过程中最关键的步骤之一,它能有效破坏细胞膜和核膜,释放细胞内的DNA。

常用的细胞裂解剂包括SDS、Triton X-100和Tween-20等,同时还需要将细胞裂解液加入蛋白酶抑制剂和DNA酶切酶,以避免核酸降解和一些酶促反应的发生。

细胞裂解后,将细胞裂解液转移到离心管中,并进行离心分离,将细胞碎片等大分子杂质通过离心将其剔除。

4. DNA纯化DNA纯化是质粒提取的最后一步,目的是将提取得到的DNA从其他杂质中纯化出来。

不同的实验需求需要不同级别的DNA纯化,从而需要使用不同种类的DNA纯化试剂盒。

目前常用的DNA纯化试剂盒包括酚/氯仿提取法、离子交换柱纯化法、硅胶膜纯化法等。

在DNA纯化后,通过分析电泳和UV测定等方法进行检测,以确保提取的DNA质量和浓度满足实验需求。

总结质粒提取是分子生物学中非常基础和常用的实验技术,其所涉及的步骤包括细胞培养、细胞收获、细胞裂解和DNA纯化等步骤。

质粒提取步骤及原理

质粒提取步骤及原理

质粒提取是分子生物学中常用的实验技术,其目的是从细菌中提取出质粒DNA,用于后续的基因操作和分析。

下面是质粒提取的主要步骤和原理的详细解释。

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。

二、质粒提取步骤
培养细菌使质粒扩增:将含有目标质粒的细菌接种在适当的培养基上,提供适当的条件(如温度、湿度和营养)使细菌生长和繁殖,从而使质粒得到扩增。

收集和裂解细菌:通过离心等方法收集培养好的细菌,然后使用适当的裂解液裂解细菌,使细菌的细胞壁和细胞膜破裂,释放出内部的质粒DNA。

分离和纯化质粒DNA:通过离心、过滤或层析等方法,将裂解液中的蛋白质、细胞碎片等杂质去除,得到相对纯净的质粒DNA。

这个过程中可能需要使用一些特殊的试剂或柱子来提高分离和纯化的效率。

通过以上步骤,我们可以从细菌中提取出高质量的质粒DNA,用于后续的基因操作和分析。

碱裂解法提取质粒原理

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,其原理是利用碱性溶液将细菌细胞膜溶解,从而释放出质粒。

具体步骤如下:
1. 首先,培养含有目标质粒的细菌菌株,并收集足够数量的细菌细胞。

2. 将细菌细胞离心沉淀,去除上清液。

3. 使用含有碱性成分的溶液,如含有氢氧化钠和EDTA的碱
裂解液,将细菌细胞重悬。

4. 碱性溶液中的氢氧化钠会破坏细菌细胞膜的完整性,并且EDTA会螯合钙离子,进一步增强细菌细胞膜的脆弱性。

5. 经过一定时间的碱裂解作用,细菌细胞膜将被溶解,质粒被释放出来。

6. 使用中性化溶液,如盐酸或磷酸,可以调整溶液的酸碱度,使其接近中性,从而停止碱裂解的作用。

7. 利用离心的方法,将碱裂解液中的细菌残渣和其他杂质分离,得到含有质粒的上清液。

8. 最后,可通过柱层析等方法对上清液进行纯化,以获取纯净的质粒。

这种碱裂解法提取质粒的原理是利用碱性溶液破坏细菌细胞膜,从而释放出质粒。

与其他提取方法相比,这种方法简单易行,成本低廉,并且适用于大规模提取质粒。

  1. 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. 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. 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)。

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pB R322)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。

相关文档
最新文档