酶切注意事项及问题
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1、建立一个标准的酶切反应
目前大多数研究者遵循一条规则,即10个单位的内切酶可以切割1μg不同来源和纯度的DNA。通常,一个50μl的反应体系中,1μl的酶在1X NEBuffer终浓度及相应温度条件下反应1小时即可降解1μg已纯化好的DNA。如果加入更多的酶,则可相应缩短反应时间;如果减少酶的用量,对许多酶来说,相应延长反应时间(不超过16小时)也可完全反应。
二、选择正确的酶
不言而喻,选择的酶在底物DNA上必须至少有一个相应的识别位点。识别碱基数目少的酶比碱基数目多的酶更频繁地切割底物。假设一个GC含量50%的DNA链,一个识别4个碱基的酶将平均在每44(256)个碱基中切割一次;而一个识别6个碱基的酶将平均在每46(4096)碱基切割一次。内切酶的产物可以是粘端的(3’或5’突出端),也可以是平端的片段。粘端产物可以与相容的其它内切酶产物连接,而所有的平端产物都可以互相连接。相关信息参见目录的
Compatible Cohesive Ends And Recleavable Blunt Ends一文。
三、酶
内切酶一旦拿出冰箱后应当立即置于冰上。酶应当是最后一个被加入到反应体系中(在加入酶之前所有的其它反应物都应当已经加好并已预混合)。酶的用量视在底物上的切割频率而
定。例如,超螺旋和包埋法切割的DNA通常需要超过1U/μg的酶才能被完全切割。参见目录第244和264之"切割质粒DNA"和"包埋法切割DNA"。
四、 DNA
待切割的DNA应当已去除酚、氯仿、乙醇、EDTA、去污剂或过多盐离子的污染,以免干扰酶的活性。DNA的甲基化也应该是酶切要考虑到的因素。关于甲基化的内容,参见第252页至
253页之甲基化相关内容。
五、缓冲液
对于每一种酶NEB都提供相应的最佳缓冲液,可保证几乎100%的酶活性。使用时的缓冲液浓度应为1X。有的酶要求100μg/ml
的BSA以实现最佳活性。在这种情况下,我们也相应提供100X 的BSA(10mg/ml)。不需要BSA的酶如果加了BSA也不会受太大影响。
六、反应体积
内切酶活力单位的定义是:1小时内,50μl反应体积中,降解
1μg的底物DNA所需的酶为一个活力单位。因此酶:DNA的反应比例可以由此确定。较小的反应体积更容易受到移液器误差的影响。为了将甘油的浓度控制在5%以下,要注意酶的体积不要超过总体积的10%(一般酶都贮存于50%的甘油中)。
七、混合
这是非常重要然而常常被忽略的一步。想要反应完全,必须使反应液充分混合。我们推荐用枪反复吸取混合,或是用手指轻弹管壁混合,然后再快速离心一下即可。注意:不可振荡!八、反应温度
大部分酶的反应温度为37°C;从嗜热菌中分离出来的内切酶则要求更高的温度。一般为50-65°C不等。参看第244
页 Activity of thermophiles at 37°C。
九、反应时间
1酶活单位的定义时间为1小时。如果加入的酶较多,可以相应地缩短反应时间;反之,如果加入的酶量较少,也可以延长时间以使反应达到完全。参见第241页酶在反应中的存活时间。十、终止反应
如果不进行下一步酶切反应,可用终止液来终止反应。在NEB 我们使用如下反应终止液:50%的甘油,
50mM EDTA(pH8.0),和0.05%溴酚蓝(10μl/50μl反应液)。如果要进行下一步酶切反应,可用热失活法终止反应(65°C或85°C,20分钟)。热失活并不能适用于所有的酶,详情参见第240页热失活表。此外,酚/氯仿抽提也可以用于终止反应。
十一、贮存
大部分酶应贮存于-20°C。少部分酶则须在-70°C长期保存。详情请参见相关酶的DATA SHEET 或目录相关部分。
10X BUFFER 和100X BSA于-20°C保存。BSA不能与NEBuffer混
合后保存,否则将会出现BSA沉淀。
十二、稳定性
每隔1-2个月都会对所有的酶有一个活性检测;最近的一次检
测结果将被贴在售出的每一管酶上。通过三十多年来的经验,
我们发现大部分酶在推荐的保存缓冲液里在-20°C条件下十分
稳定。高于-20°C条件下稳定性将有所降低。
十三、对照反应
如果发现您的DNA底物不能被成功切开,可以进行对照实验以
查明原因。具体方法如下:
将不加内切酶的底物DNA(待切底物)与加入了内切酶的对照
DNA(有多个已知酶切位点)同时进行反应。若实验结果表明
底物DNA降解,则说明DNA在纯化过程中或反应液里引入了核
酸酶污染;若实验结果发现底物DNA保持完整,而对照DNA被
成功切开,则可以排除酶质量的原因,此时可以将对照DNA和
待切底物DNA混合起来再次进行反应,以确定样品中是否有抑
制剂。如果有抑制剂存在(通常是盐、EDTA或酚),则混合
物里的对照DNA也无法被切开。
实验过程中的注意事项:
1、 首先看是单酶切还是双酶切。要是双酶切要注意这
两种酶是否有共用的Buffer。
2、酶的用量最好在40U单位以上,尽可能酶切充
分。
3、酶的用量不要超过总体积的1/10。
4、同时看是否需要用到BSA。
5、酶切时间不要低于2个小时。
6. 酶切进行时,注意酶切温度是否稳定地保持在最佳温
度;酶切时间根据厂家推荐,一般的酶1-2h即可,特别
难酶切的时间可放长,但并不是越长越好,时间太长易
引发部分酶的星号活性, 造成酶切失败。NEB的酶我用过半小时内酶切即可彻底。
酶反应操作时注意事项:
1、基因工程操作是微量操作,试剂昂贵,要细心,准确
地配制所用的试剂。DNA样品和酶用量体积都很少,要注意吸样量的准确性,酶用量不能过多,因酶通常保存在
一定浓度的甘油内,酶用量取得过多,甘油浓度加大反
而抑制酶的反应,通常不应超过1/10 酶反应总体积。
2、当塑料小管在一定温度下水浴进行酶反应时,盖子必
须盖得严密,防止水气出入,影响总体积。
3、酶反应的一切器皿,都要以重蒸水清洗,消毒灭菌,
严防其它酶的污染。
4、要注意酶反应时,加样顺序,最后加酶液,混匀,操
作过程中,一旦吸取好酶溶液,酶应立即放回-20℃冰箱中,防止酶失活。
酶的星号活性
Ⅱ类限制酶虽然识别和切割的序列都具有特异性,但是
这种特异性受特定条件的限制,即在一定环境条件下表
现出来的特异性。条件的改变,限制酶的特异性就会松
动,识别的序列和切割都有一些改变,改变后的活性通
常称第二活性,而将这种因条件的改变会出现第二活性
的酶的右上角加一个星号表示,因此第二活性又称为星
号活性。
概括起来,诱发星活性的因素有如下几种:
(1)高甘油含量(>5%, v/v);
(2)限制性内切核酸酶用量过高(>100U/ugDNA);
(3)低离子强度(<25 mmol/L);
(4)高pH(8.0以上);(5)含有有机溶剂,如DMSO,乙醇
等;
(6)有非Mg2+的二价阳离子存在(如Mn2+,Cu2+,C02+,
Zn2+等
连接注意事项
1.与载体连接时,加大目的基因DNA量,以提高与载体的连接