碱裂解法提取质粒-配方,最好的说明

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一碱裂解法质粒小量提取试验原理:碱裂解法是较常用的提取的方法。

其优点是收获率高,适于多数的菌株,所得产物经纯化后可满足多数的DNA重组操作。

十二烷基磺进行质粒的小量制备。

十二烷基磺酸钠(SDS)是一种阴离子表面活性剂,它既能使细菌细胞裂解,又能使一些蛋白质变性。

用SDS处理细菌后,会导致细菌细胞破裂,释放出质粒DNA 和染色体DNA,两种DNA在强碱环境都会变性。

由于质粒和主染色体的拓扑结构不同,变性时前者虽然两条链分离,却仍然缠绕在一起不分开;但后者完全变性分甚至出现断裂,因此,当加入pH4.8的酸性乙酸钾降低溶液pH值,使溶液pH值恢复较低的近中性水平时,质粒的两条小分子单链可迅速复性恢复双链结构,但是主染色体DNA则难以复性。

在离心时,大部分主染色体与细胞碎片,杂质等缠绕一起被沉淀,而可溶性的质粒DNA留在上清夜中。

再由异丙醇沉淀、乙醇洗涤,可得到纯化的质粒DNA。

碱裂解法提取的质粒DNA可直接用于酶切、PCR扩增、银染序列分析等。

仪器与主要试剂主要试剂:溶液I:50 mmol/L葡萄糖10 mmol/L EDTA25 mmol/L Tris-HCl (pH 8.0)溶液II:200 mmol/L NaOH 1% SDS溶液III:3 mol/L NaAc (pH4.8)溶液酚氯仿异丙醇(25:24:1)95%乙醇%70乙醇TE缓冲液:10 mmol/L Tris-HCl ,pH 7.5 1 mmol/L EDTARNaseA方法:1.将大肠杆菌菌落挑取一环接种在含有2毫升加入抗菌素的LB液体培养基的10毫升试管里,37℃振培过夜,16~18小时2.转移以上菌液1.5毫升于EP管中,8000rpm离心30秒3.小心去除上清,并用吸水纸吸干残余液体,再将沉淀物在振荡器上振匀4.加入溶液I 100μl,盖紧EP管盖,翻转数次,冰上放置10分钟5.加入溶液II 200μl,温和翻转EP管5次(可观察到溶液逐步由混浊变为透明),冰上放置5分钟6.加入溶液III 150μl,将EP管盖紧后累累来回翻转23次,混匀后冰上放置20分钟7.12000rpm离心15分钟8.将上清转移到另一个EP管中(吸取时不可吸入底部的沉淀)。

质粒提取总结

质粒提取总结

碱裂解法抽提质粒原理溶液I,50 mM葡萄糖 /25 mM Tris-Cl / 10 mM EDTA,pH ;(溶菌酶:使细胞壁裂解;RNase:将裂解完的RNA去除,防止RNA污染)溶液II, N NaOH / 1% SDS;溶液III,3M醋酸钾 / 2 M醋酸。

溶液I的作用:①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。

②50mM葡萄糖: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。

③EDTA: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。

溶液II: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,是为了保证NaOH没有吸收空气中的CO2而减弱了碱性。

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,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。

碱裂解法提取质粒

碱裂解法提取质粒

碱裂解法质粒提取的原理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。

下面是该法的提取原理: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。

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。

溶液II的作用这是用新鲜的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。

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。

碱裂解发制备质粒DNA原理

碱裂解发制备质粒DNA原理

碱裂解发制备质粒DNA原理碱裂解法是一种常用的制备质粒DNA的方法,其原理是通过使用碱性溶液将细菌细胞膜和核酸中的蛋白质进行裂解,从而分离出质粒DNA。

下面将详细介绍碱裂解法的原理和步骤。

碱裂解法的原理是利用强碱溶液(如NaOH或KOH)对细菌细胞进行裂解,同时可去除细胞膜及其上的蛋白质,使质粒DNA从细胞内部释放出来。

此外,碱性环境可以使DNA表现为单链结构,这使得DNA与其他形式的核酸(如RNA和DNA-蛋白复合物)有所区别,有助于后续的提取和纯化。

制备质粒DNA的碱裂解法的步骤如下:1.菌液培养:选取含有质粒的细菌菌株,在适宜的培养基中培养至合适的生长期。

2.收获细菌细胞:采用离心等方法将细菌细胞从菌液中收集。

通常使用蒸馏水进行细菌菌液的稀释,以确保细菌能够在蒸馏水中悬浮均匀。

3.清洗细菌细胞:使用理化方法(如洗涤剂、EDTA、乙醇等)将细菌细胞洗净。

这一步骤的目的是去除掉附着在细菌细胞表面的杂质,减少对后续步骤的影响。

4.裂解细菌细胞:将清洗后的细菌细胞悬浮在碱性溶液(如0.2MNaOH)中,使其完全裂解。

碱性溶液的作用是破坏菌细胞膜结构,去除蛋白质,并使DNA变为单链结构。

5. 中和反应:在细菌细胞裂解后,添加中和剂(如2 M Tris-HCl, pH 7.4),将溶液的pH值迅速调整到酸性,以中和碱性溶液中的氢氧根离子。

6.沉淀DNA:通过离心将细菌细胞碎片和其他残余物沉淀下来,将上清液(含有质粒DNA)收集。

7.聚集DNA:通过旋转浓缩、加入盐类或乙醇等方法,将质粒DNA聚集成颗粒状沉淀。

8. 洗涤和纯化:使用缓冲液(如低浓度Tris-HCl或盐溶液)洗涤和纯化质粒DNA,去除残余的盐和杂质。

9.确定DNA浓度和纯度:通过分光光度法或凝胶电泳等方法,测定质粒DNA的浓度和纯度,以确定提取的质粒DNA是否适合下游实验。

总之,碱裂解法通过利用强碱溶液裂解细菌细胞,去除蛋白质,使质粒DNA释放出来,并通过离心、沉淀、洗涤和纯化等步骤,得到高纯度的质粒DNA。

基础生物化学实验实验六 质粒DNA的提取(碱裂解法)及酶切分析)

基础生物化学实验实验六 质粒DNA的提取(碱裂解法)及酶切分析)

(2) 挑选单菌落,在无菌条件下放入5 ml LB液体培养基中 (100 g /ml氨苄青霉素),200-300 rpm,37℃过夜培养。 (3) 取1.5 ml菌液(其余菌液加入25%的灭菌甘油,放入对 应编号的1.5 ml离心管中,-70℃ 下作菌种保存),5000 g离心5 min。 (4) 弃上清夜,加入100 l预冷的溶液I,悬浮沉淀,室温 放 置5 min。 (5) 加入200 l 新鲜的溶液II,边加边震荡,但不能剧烈, 冰上放置5 min。 (6) 加入75 l溶液III,震荡混匀,冰上放置5 min。 (7) 12000 g 离心5 min。 (8) 取上清液,加入两倍体积的预冷无水乙醇,12000 g离 心10 min。 (9) 用1 ml 70%的乙醇洗涤沉淀,空气中放置3-5 min。 (10) 用30-50 l TE溶解,用紫外分光光度计进行DNA含量 测定,EB琼脂糖(1.4%)凝胶电泳分析。
实验六 质粒DNA的提取(碱裂解法)及酶分析
(1) 溶液配制: 溶液 I 50 mmol/L 葡萄糖 25 mmol/L Tris-Cl (pH 8.0) 10 mmol/L EDTA (pH 8.0) 溶液 II 0.2 mol/L NaOH 0.5% SDS 溶液 III 3 mol/L KAc (用冰醋酸调 pH值至5.0)
质粒DNA的酶切分析参照相关酶的说明书 操作步骤进行

质粒DNA的提取碱裂解法

质粒DNA的提取碱裂解法

质粒DNA的提取(碱裂解法)实验原理:碱裂解法提取质粒利用的是共价闭合环状质粒DNA与线状的染色体DNA片段在拓扑学上的差异来分离它们。

在pH 值介于12.0-12.5这个狭窄的范围内,线状的DNA双螺旋结构解开变性,在这样的条件下,共价闭环质粒DNA的氢键虽然断裂,但两条互补链彼此依然相互盘绕而紧密地结合在一起。

当加入pH4.8的醋酸钾高盐缓冲液使pH降低后,共价闭合环状的质粒DNA的两条互补链迅速而准确地复性,而线状的染色体DNA的两条互补链彼此已完全分开,不能迅速而准确地复性,它们缠绕形成网状结构。

通过离心,染色体DNA 与不稳定的大分子RNA、蛋白质-SDS复合物等一起沉淀下来,而质粒DNA却留在上清液中。

提取步骤:1.吸取1.5mL菌液于1.5mL离心管中,4℃下12000rpm离心2min,吸干上清液,使细菌沉淀尽可能干燥2.加入100μLSolutionⅠ,枪头充分打匀,使细胞重新悬浮。

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3.加入200μL新配制的SolutionⅡ,轻柔颠倒混匀(千万不要振荡),冰上放置至清亮(小于5min)。

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。

4.加入150μL solutionⅢ,颠倒混匀(温和振荡10秒),使溶液Ⅲ在粘稠的细菌裂解物中分散均匀冰浴10min,使杂质充分沉淀5.4℃下12000rpm离心15min,小心将上清转至新的1.5mL离心管中6.加入6μL 10μgl/μL的RaseA,混匀,37℃温浴30min。

7.等体积TriS饱和酚:氯仿:异戊醇(25:24:l)抽提1次,小心将上清吸至新的 1.5mL离心管中8.等体积氯仿:异戊醇(24:l)抽提1次,小心将上清吸至新的 1.5mL离心管中9.加入2.5倍体积的冰冻无水乙醇,冰浴0.5-1h,沉淀双链 DNA。

大肠杆菌质粒提取 碱裂解法

大肠杆菌质粒提取 碱裂解法

大肠杆菌质粒提取碱裂解法大肠杆菌质粒提取是分子生物学实验中常用的技术之一,它能够从大肠杆菌中提取到质粒DNA,为后续的克隆、测序、转染等实验提供材料基础。

下面将介绍一种常用的大肠杆菌质粒提取方法——碱裂解法。

碱裂解法是一种常用的大肠杆菌质粒提取方法,它能够高效地将细菌细胞壁溶解,并释放出其中的质粒DNA。

下面将详细介绍碱裂解法的步骤。

1.准备实验所需试剂和设备。

包括缓冲液(Tris-EDTA缓冲液)、碱裂解液(含有SDS和NaOH)、中和液(含有醋酸)、平衡液(含有大量的乙酸和等体积的酸化乙醇)等。

此外,还需要离心机、恒温槽、加热器等设备。

2.培养大肠杆菌。

首先,在LB寒天平板上点取克隆菌落,放到含有LB培养基的离心管中,经过过夜培养,培养到适合的生长状态。

3.收获大肠杆菌菌落。

用吸管将培养液吸入离心管中,然后进行高速离心,使大肠杆菌菌落沉淀在离心管底部。

4.溶菌。

将上述步骤中得到的菌落沉淀用缓冲液洗涤,去掉多余培养基;然后加入碱裂解液,充分混匀,孵育在恒温槽中。

5.中和。

将中和液加入上述混匀的细菌液中,充分混匀,使pH值迅速下降,将碱性液体中的DNA中和。

6.离心。

将上述混合液进行高速离心,使细胞碎片和DNA沉淀到离心管底部。

7.除去上清。

将上述沉淀中的上清液去掉,注意不要损伤沉淀。

8.沉淀洗涤。

用平衡液洗涤沉淀,去除杂质和残留的碱性液体。

9.沉淀溶解。

用适量的TE溶解沉淀,使DNA溶解在缓冲液中,用于后续实验。

以上就是碱裂解法的基本步骤。

此外,需要注意的是,大肠杆菌质粒提取过程中需要严格控制实验条件,如温度、时间和离心力度等,以保证提取的质粒DNA质量和纯度。

实验中还需要避免DNA的酶降解,应尽量避免长时间的酶处理等。

总结起来,碱裂解法是一种简单有效的大肠杆菌质粒提取方法,它能够高效地提取到质粒DNA,为后续的实验提供了重要的基础材料。

不过在实验操作过程中需要严格控制条件,以保证提取到的质粒DNA 质量和纯度,从而保证后续实验的可靠性。

碱裂解法提取质粒DNA

碱裂解法提取质粒DNA
溶液Ⅰ 50mM 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
溶液Ⅱ 0.2M NaOH / 1% SDS

破细胞的主要是碱,而不是SDS,所以才叫碱法抽提。
加入溶液Ⅱ之后必须温柔混合,不然基因组DNA会物理断裂;
停留的时间不能过长,因为强碱性条件下基因组DNA会慢慢化学断裂
溶液Ⅲ 3M 醋酸钾 / 2M 醋酸
这一步的K置换了SDS(十二烷基磺酸钠)中的Na,得到PDS(十二烷基磺酸钾)沉淀;
SDS易与蛋白质结合,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也沉淀了,同时基因组DNA也被PDDNA时,多数情况下能看到三条带,按电泳速度由快到慢排序,
分别是 超螺旋带、开环带 和 复制中间体带(即没有复制完全的两个质粒连在了一起)。
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碱裂解法提取质粒一、基本概念1.质粒:质粒是染色体外能够进行自主复制的遗传单位,包括真核生物的细胞器和细菌细胞中染色体以外的脱氧核糖核酸(DNA)分子。

现在习惯上用来专指细菌、酵母菌和放线菌等生物中染色体以外的DNA分子。

在基因工程中质粒常被用做基因的载体。

许多细菌除了染色体外,还有大量很小的环状DNA分子,这就是质粒(plasmid)。

质粒上常有抗生素的抗性基因,例如,四环素抗性基因或卡那霉素抗性基因等。

有些质粒称为附加体(episome),这类质粒能够整合进细菌的染色体,也能从整合位置上切离下来成为游离于染色体外的DNA分子。

目前,已发现有质粒的细菌有几百种,已知的绝大多数的细菌质粒都是闭合环状DNA分子(简称cccDNA)。

细菌质粒的相对分子质量一般较小,约为细菌染色体的0.5%~3%。

根据相对分子质量的大小,大致上可以把质粒分成大小两类:较大一类的相对分子质量是40×106以上,较小一类的相对分子质量是10×106以下(少数质粒的相对分子质量介于两者之间)。

每个细胞中的质粒数主要决定于质粒本身的复制特性。

按照复制性质,可以把质粒分为两类:一类是严紧型质粒,当细胞染色体复制一次时,质粒也复制一次,每个细胞内只有1~2个质粒;另一类是松弛型质粒,当染色体复制停止后仍然能继续复制,每一个细胞内一般有20个左右质粒。

一般分子量较大的质粒属严紧型。

分子量较小的质粒属松弛型。

质粒的复制有时和它们的宿主细胞有关,某些质粒在大肠杆菌内的复制属严紧型,而在变形杆菌内则属松弛型。

在基因工程中,常用人工构建的质粒作为载体。

人工构建的质粒可以集多种有用的特征于一体,如含多种单一酶切位点、抗生素耐药性等。

常用的人工质粒运载体有pBR322、pSC101。

pBR322含有抗四环素基因(Tcr)和抗氨苄青霉素基因(Apr),并含有5种内切酶的单一切点。

如果将DNA片段插入EcoRI切点,不会影响两个抗生素基因的表达。

但是如果将DNA片段插入到HindIII、BamHI或SalI 切点,就会使抗四环素基因失活。

这时,含有DNA插入片段的pBR322将使宿主细菌抗氨苄青霉素,但对四环素敏感。

没有DNA插入片段的pBR322会使宿主细菌既抗氨苄青霉素又抗四环素,而没有pBR322质粒的细菌将对氨苄青霉素和四环素都敏感。

pSC101与pBR322相似,只是没有抗氨苄青霉素基因和PstI切点。

质粒运载体的最大插入片段约为10kb(kb表示为千碱基对)。

pGEX-4T1是pGEX载体系列的一种,载体图如图2所示,这类载体是溶蛋白表达、纯化和检测为一体的整合系统。

具有以下优点:有一个可以用化学物质(IPTG)诱导的高效表达的tac启动子;一个lacIq基因以便通用于所有E.coli 宿主中;一个AmpiR基因以便于阳性克隆的筛选。

pGEX-4T1载体示意图2.感受态细胞:重组DNA分子体外构建完成后,必须导入特定的宿主(受体)细胞,使之无性繁殖并高效表达外源基因或直接改变其遗传性状,这个导入过程及操作统称为重组DNA分子的转化。

在原核生物中,转化是一个较普遍的现象,在细胞间转化是否发生,一方面取决于供体菌与受体菌两者在进化过程中的亲缘关系,另一方面还与受体菌是否处于一种感受状态有着很大的关系。

所谓的感受态,即指受体(或者宿主)最易接受外源DNA片段并实现其转化的一种生理状态,它是由受体菌的遗传性状所决定的,同时也受菌龄、外界环境因子的影响。

cAMP可以使感受态水平提高一万倍,而Ca2+也可大大促进转化的作用。

细胞的感受态一般出现在对数生长期,新鲜幼嫩的细胞是制备感受态细胞和进行成功转化的关键。

制备出的感受态细胞暂时不用时,可加入占总体积15%的无菌甘油或-70℃保存(有效期6个月)。

3.转化:是将异源DNA分子引入一细胞株系,使受体细胞获得新的遗传性状的一种手段,是基因工程等研究领域的基本实验技术。

进入细胞的DNA分子通过复制表达,才能实现遗传信息的转移,使受体细胞出现新的遗传性状。

转化过程所用的受体细胞一般是限制-修饰系统缺陷的变异株,即不含限制性内切酶和甲基化酶的突变株。

转化的方法:化学的方法(热击法);使用化学试剂(如CaCl)制备的感受态细胞,通过热击处理将载体DNA分子导入受体细胞;电转化法:使用低盐缓冲液或水洗制备的感受态细胞,通过高压脉冲的作用将载体DNA分子导入受体细胞。

二、碱裂解法质粒提取的原理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。

下面是该法的提取原理: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;(N相当于g/L,是当量浓度)溶液III,3 M 醋酸钾 / 2 M 醋酸。

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。

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EDTA 是要把大肠杆菌细胞中的所有二价金属离子都螯合掉,菌体一定要悬浮均匀,不能有结块。

溶液II的作用这是用新鲜的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,是为了保证NaOH没有吸收空气中的CO2而减弱了碱性。

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,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,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的作用溶液III加入后就会有大量的沉淀,与SDS的加入有关系。

十二烷基硫酸钠(sodium dodecylsulfate)SDS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。

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。

2 M的醋酸是为了中和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。

酚/氯仿纯化不要以为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),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。

质粒检测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。

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