核酸提取 氯仿 异丙醇的作用

第一篇:核酸提取 氯仿 异丙醇的作用

       用酚抽提细胞DNA时,有什么作用?

       使蛋白质变性,同时抑制了DNase的降解作用。用苯酚处理匀浆液时,由于蛋白与DNA 联结键已断,蛋白分子表面又含有很多极性基团与苯酚相似相溶。蛋白分子溶于酚相,而DNA溶于水相。

       使用酚的优点:1.有效变性蛋白质;2.抑制了DNase的降解作用。

       缺点:1.能溶解10-15%的水,从而溶解一部分poly(A)RNA。2.不能完全抑制RNase的活性。

       氯仿的作用?

       氯仿:克服酚的缺点;加速有机相与液相分层。

       最后用氯仿抽提:去除核酸溶液中的迹量酚。(酚易溶于氯仿中)

       用酚-氯仿抽提细胞基因组DNA时,通常要在酚-氯仿中加少许异戊醇,为什么? 异戊醇:减少蛋白质变性操作过程中产生的气泡。异戊醇可以降低表面张力,从而减少气泡产生。另外,异戊醇有助于分相,使离心后的上层含DNA的水相、中间的变性蛋白相及下层有机溶剂相维持稳定。

       用乙醇沉淀DNA时,为什么加入单价的阳离子?

       用乙醇沉淀DNA时,通常要在溶液中加入单价的阳离子,如NaCl 或 NaAc,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,而易于聚集沉淀。氯仿的作用主要是使蛋白变性并有助于液相与有机相的分开,异戊醇的作用是消除抽提过程中出现的泡沫

第二篇:氯仿法提取DNA

       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。

       组成浓度:10mM Tris-HCl 1mM EDTA PH=8.0 配制量:500ml 配制方法:量取下列溶液于500ml烧杯中 1M Tris-HCl Buffer PH=8.0 5ml 0.5M EDTA PH=8.0 1ml 向烧杯中加入约400mldd H2O均匀混合;将溶液定容到500ml后,高温高压灭菌;室温保存.称82克乙酸钠溶于适量水中,加入60克冰乙酸,然后转移到1000毫升的容量瓶中,用少量水洗涤烧杯2到3次,洗液并入容量瓶中,再定容到刻度线即可。

       磷酸盐缓冲液(Phosphate Buffer, PB)

       试剂: NaH2PO4•2H2O

       Na2HPO4•12H2O

       配制方法:配制时,常先配制0.2mol/L的 NaH2PO4和0.2mol/L的Na2HPO4,两者按一定比例混合即成0.2mol/L的磷酸盐缓冲液(PB),根据需要可配制不同浓度的PB和PBS。(1)0.2mol/L的 NaH2PO4;称取NaH2PO4.2H2O 31.2g(或 NaH2PO4•H2O 27.6g)加重蒸水至1000ml溶解。

       (2)0.2mol/L的Na2HPO4:称取Na2HPO4.12H2O 71.632g(或 Na2HPO4•7H2O 53.6g或 Na2HPO4•2H2O 35.6g)加重蒸水至1000ml溶解。

       (3)0.2mol/L pH7.4的PB的配制:取19ml 0.2mol/L的 NaH2PO4和81ml 0.2mol/L的 Na2HPO4•12H2O,充分混合即为0.2mol/L的PB(pH约为7.4~7.5)。若pH偏高或偏低,可通过改变二者的比例来加以调整,室温保存即可。0.2mol/L磷酸盐缓冲液(pH5.7~8.0)

       pH 0.2mol/L NaH2PO4(ml)0.2mol/L Na2HPO4(ml)5.7

       93.5

       6.5 5.8

       92.0

       8.0 5.9

       90.0

       10.0 6.0

       87.7

       12.3 6.1

       85.0

       15.0 6.2

       81.5

       18.5 6.3

       77.5

       22.5 6.4

       73.5

       26.5 6.5

       68.5

       31.5 6.6

       62.5

       37.5 6.7

       56.5

       43.5 6.8

       51.0

       49.0 6.9

       45.0

       55.0 7.0

       39.0

       61.0 7.1

       33.0

       67.0 7.2

       28.0

       72.0 7.3

       23.0

       67.0 7.4

       19.0

       81.0 7.5

       16.0

       84.0 7.6

       13.0

       87.0 7.7

       10.5

       89.5 7.8

       8.5

       91.5 7.9

       7.0

       93.0 8.0

       5.3

       94.7

第三篇:核酸的提取

       核酸的提取

       核酸包括DNA、RNA两种分子,在细胞中都是以与蛋白质结合的状态存在,核酸提取的主要步骤为: 裂解细胞

       去除与核酸结合的蛋白质以及多糖、脂类等生物大分子,去除其他不需要的核酸分子,如提取DNA分子时,应去除RNA,反之亦然。

       沉淀核酸

       纯化核酸,去除盐类,有机剂等杂质

       (一)DNA提取的经典方法

       DNA提取的经典方法,即所谓的酚-氯仿提取法。因为使用两种不同的有机溶剂交替抽提更容易将蛋白除去,提取次序为酚、酚/氯仿(1:1)、氯仿,这种方法提取的DNA纯度高、片段大、效果好,缺点是较为繁琐。

       说明:

       回收上层水相时,一定不要接触两相的界面,以免将蛋白质等物质吸入新离心管。沉淀DNA,无水乙醇是首选的有机溶剂。另:异丙醇、醋酸钠等。

       70%乙醇漂洗DNA,是为了去除残余的盐类,去除过量SDS和酚等杂物,因为SDS在70%的乙醇中保持溶解状态,不与DNA共沉淀,从而通过弃上清液去除这种去污剂,避免对以后PCR反应的影响。TE缓冲液:10mmol/L Tris-Hcl 1mmol/L EDTA pH 8.5或 8

       RNA的提取

       RNA提取条件较DNA要求严格,主要是因为临床标本及实验室环境中,存在大量对RNA有强烈降解作用RNase。RNase是一类生物活性非常稳定的酶类。这种酶耐酸、耐碱、耐高温,如煮沸也不能使之完全失活。蛋白质变性剂可使之暂时失活,但变性剂去除后,又可恢复活性。除细胞内RNase以外,环境中灰尘、各种实验器皿和试剂、人体的汗液及唾液中均存在RNase,因此在提取RNA时,关键要避免RNase对标本的污染及防止RNase对提取的RNA的降解。1.提取RNA所用器皿的处理及溶液的准备

       塑料制品:如试管、EP管、Tip头,使用灭菌的一次性用品。

       玻璃用品:如烧杯、试管和其他用品,常被RNase污染,使用前必须于180oC干燥8小时以上,或用0.1轕C水(焦碳酸二乙酯)浸泡处理。

       DEPC是RNase的强抑制剂,作用机制是通过与蛋白质中的组氨酸结合,使蛋白质变性。37℃浸泡2小时,然后用灭菌水漂洗数次,于100℃干烤15分钟,去除器皿上残余DEPC。

       所需溶液的配制:必须用高压灭菌的水和RNA提取专用的化学试剂配制溶液,用干烤过的药匙称取试剂,把溶液装入无RNase的玻璃器皿。

       严格来说,所有溶液均应用0.1轕C于37℃处理12小时以上,然后于100℃加热15分钟或高压灭菌15分钟,去除残余DEPC。

       2.RNA提取中RNase污染的控制

       最主要的潜在污染源是操作人员的手,手直接触摸之处毫无疑问会留下RNase,另外,说话带出的唾液也富含RNase,故在涉及RNA的一切操作过程中,都应戴一次性手套和口罩。实验中,如接触了“脏的”玻璃器皿和其他物品以后,手套就可能污染RNase,因此RNA提取实验中,应勤换手套。RN A提取方法

       下面以异硫氰酸胍结合氯仿-酚提取法介绍RNA的提取。

       异硫氰酸胍是一种强用力的蛋白质变性剂,能迅速溶解蛋白质,导致细胞结构破碎,核蛋白由于其二级结构的破坏消失而迅速与核酸分离。

       RNase虽可耐受多种处理,(如煮沸)而不失活,但却会被4mol/L异硫氰酸胍和-β巯基乙醇(破坏RNase蛋白质中的二硫键)等还原剂所灭活,因而可从组织中分离出完整RNA分子。

       因此上述试剂是制备RNA的常规试剂。

       200µl血清(浆)

       ↓

       加入200µl 20%PEG6000

       ↓

       4oC,3小时,12000rpm,4℃离心15分钟

       ↓

       弃上清,加500µl裂解液(含异硫氰酸胍、-β巯基乙醇等),混匀

       ↓

       加50µl NaAc,500µl饱和酚:氯仿:异戊醇(50:49:1),充分混匀,冰浴10分钟

       ↓

       4℃12000rpm,离心5分钟

       ↓

       小心吸取上层水相移至一新离心管中,避免吸取两相之间的蛋白质,用氯仿-异戊醇再抽提

       一次 ↓

       加2.5倍体积无水乙醇,冰浴30-60分钟

       ↓

       4℃12000rpm,离心10分钟

       ↓

       弃上清,沉淀用70%乙醇洗二次,65℃烘干

       ↓

       用10µl DEPC水溶解RNA,并加2u RNasin

       ↓-20℃保存备用

       (三)核酸提取的其他方法(简单介绍): 胍盐提取结合二氧化硅吸附法

       二氧化硅具有特异吸附核酸的特性,异硫氰酸胍可使细胞裂解,因此在高浓度异硫氰酸胍存在下,从细胞(包括细菌)或病毒颗粒中释放出来的核酸成分可以结合在二氧化硅上,利用此特性可提取血液和尿液中DNA和RNA。

       2.TRIzol试剂提取RNA方法:

       TRIzol试剂盒是由GIBCO BRI公司推出的产品,其操作方法简单方便,一小时内即可完成。用TRIzol试剂裂解细胞,再加入氯仿,离心后可见三层,上层为透明的水相含有RNA,中间层含DNA,下层为红色的有机相,含蛋白质。3.旋转离心柱提取

       旋转离心柱技术是用于微量核酸分离纯化的较为简单的方法,属于硅吸附方法的一种,市场上的离心柱虽各有特色,但在原理上通常可分为三个部分: 利用裂解液促使细胞破碎,使细胞中的核酸释放出来。

       把释放出的核酸特异地吸附在特定的硅载体上,这种载体只对核酸有较强的亲和力和吸附力,对其他生化成分如蛋白质、多糖、脂类则基本不吸附,因而在离心时被甩出柱子。把吸附在特异载体上的核酸用洗脱液洗脱下来,分离得到纯化的核酸。

       此法也可用于DNA测序前核酸的纯化,又叫过柱纯化。

       旋转离心柱技术具有广泛的发展前景,该产品可应用于生物学、遗传学、免疫学、考古学、法医学等各方面的基因分析。

       聚合酶链反应

       应用聚合酶链反应(PCR)技术测定临床标本中的病原体核酸成分,是一种高度敏感,且最为直接的检测手段。由于临床标本中含有蛋白质、脂类等物质,可干扰PCR反应,故在做PCR反应前必须进行核酸提取。

       经典的核酸提取方法通常是加去污剂(SDS等)裂解细胞,经蛋白酶处理、有机溶剂提取及乙醇沉淀等步骤。

       由于样本的处理及保存对DNA和RNA(尤其是RNA)的影响较大,因此在核酸测定时标本的处理及适当保存对测定结果的准确有效非常重要。

       临床常见的标本有血清(浆)、全血、分泌物、棉拭子、脓液、体液、新鲜组织、石蜡切片等,这些临床标本的处理和保存方法各有不同。临床标本的处理

       血清(浆)标本 一些病原体,如乙肝病毒(HBV)、丙肝病毒(HCV)、人类免疫缺陷病毒(HIV)等的PCR检测常采用血清或血浆标本。

       HBV:标本通常由医护人员采集,应注意避免溶血,如为血浆标本注意抗凝剂的选 择,一般用EDTA-Na2或枸橼酸纳,不可使用肝素。标本为全血时,及时分离出血浆,提取病毒DNA进行检测。

       HCV:检测RNA病毒。由于RNA极易降解,标本的制备和保存方式往往可以影响测定结果。若用血浆标本,应使用EDTA抗凝。严禁使用肝素,因其对PCR扩增有抑制作用, 且无法在核酸提取过程中去除。抗凝后6小时内分离血浆。如用血清标本,则应尽快(2小时内)分离血清 进行检测,或-20oC保存。全血标本

       通常用来提取外周血单个核细胞核酸:如基因组DNA、线粒体DNA、总RNA等。抗凝剂:一般使用EDTA-Na2、枸橼酸纳,不使用肝素。

       前处理:

       1)加适量的红细胞裂解液(破膜液),裂解全血中的红细胞。

       2)再加适量的细胞核裂液(破核液),裂解白细胞中的细胞核,使核内DNA 释放出来。3)然后再加SDS(十二烷基硫酸钠)等去污剂,溶解脂蛋白,解聚核蛋白。

       SDS可与蛋白 质结成复合物,使蛋白质变性沉淀,但SDS在以后的核酸提取过 程中必须除去。

       痰标本

       痰属于分泌物,临床上常用作结核杆菌DNA测定样本,由于痰标本中含大量粘蛋白和杂质,故在核酸提取时,一定要对标本进行前处理,即用4%NaOH液化,去除粘蛋白,然后用煮沸或蛋白酶、酚/氯仿等经典法提取DNA。具体方法:

       用无菌平皿取患者肺深部咳出的痰液1-3ml,↓

       加入4倍体积4%NaOH,摇匀,室温下放置30分钟左右液化

       ↓

       取1.5ml EP管,加0.5ml 液化痰液,再加0.5ml 4%NaOH室温放10分钟

       ↓

       12000 rpm,离心15分钟

       ↓ 弃上清,加无菌生理盐水1 ml,混匀,12000rpm离心5分钟

       ↓

       弃上清,沉淀物用于 DNA提取

       棉拭子

       用PCR方法检测性病病原体时(衣原体、支原体、淋球菌、梅毒螺旋体、人乳头状瘤病毒等),临床标本一般为棉拭子。标本取材是关键,衣原体等病原体感染上皮细胞,因此取材一定要取到细胞。具体方法:

       加1ml无菌生理盐水,充分震荡混匀,12000rpm,离心5分钟

       用棉拭子取尿道分泌物或宫颈分泌物(由医护人员采集),置无菌试管或EP管内 弃上清,沉淀加无菌生理盐水1ml,打匀,12000rpm,离心5分钟 具体方法:

       加1ml无菌生理盐水,充分震荡混匀,12000rpm,离心5分钟

       ↓

       用棉拭子取尿道分泌物或宫颈分泌物(由医护人员采集),置无菌试管或EP管内

       ↓

       弃上清,沉淀加无菌生理盐水1ml,打匀,12000rpm,离心5分钟

       ↓

       同上,重复洗涤一次

       ↓

       弃上清,沉淀即可用于DNA提取

       5.体液

       体液标本,包括胸水、腹水、脑脊液、尿液等,可直接离心,取沉淀物提取核酸。血性胸腹水,可使用红细胞裂解液处理:

       加等体积红细胞裂解液,震荡混匀,置5-10分钟

       ↓

       10000rpm,离心5分钟,弃上清

       ↓

       可根据情况重复2-3次,沉淀物用于DNA提取

       6.脓液

       粘稠脓液:同痰标本处理,先用4%NaOH液化,再离心取沉淀提取DNA。水样脓液:直接离心,沉淀用生理盐水洗2-3次后用于DNA提取。

       7.组织

       组织有新鲜组织和石蜡切片。新鲜组织的处理步骤:

       先用生理盐水洗二次,然后将其捣碎或剪碎(用眼科剪),加蛋白酶K消化后提取核酸

       石蜡切片用于核酸提取,需先用二甲苯脱蜡,再用蛋白酶K消化后进行DNA提取。

       标本的保存

       血清(浆)

       HBV:分离出的血清(浆)如不立即提取核酸,保存于-20℃待检。HCV:尽快分离血清(浆), 如不立即提取RNA,保存于-20℃待检。

       长期保存:吸取200µl血清,加20u RNasin(RNA酶抑制剂),保存于-70℃。已发出结果报告的标本应及时转移至冰箱保存,并由专人负责管理,保存1-2周(时间长短根据报告单上的承诺而定)。

       全血标本

       全血标本如用于DNA提取,可4℃下短期保存(数天),时间长易降解,如用于RNA检测,应在取血后尽快提取RNA。最好将DNA或RNA提取后,置-70℃保存。

       痰

       液化的痰标本如不立即用于核酸提取,可保存于-20℃。

       处理后的棉拭子、体液、脓液如不立即用于核酸提取,可保存于-20℃。

       组织

       新鲜组织最好保存于50%乙醇中,具体方法:先用生理盐水将组织洗一次,切成小块,加入适量生理盐水,然后边摇边加入无水乙醇至终浓度为50%,这样固定的组织标本室温下可保存数日,4℃可保存6年。

       总而言之,标本的保存及适当的预处理对核酸模板的成功提取具有决定性作用。要强调的是,所有用于上述处理的容器如试管或离心管,均应在使用前压灭菌。

第四篇:MAGMAX96核酸提取仪

       ABI MagMAX 96 核酸提取仪

       特点:

       应用范围:

       可抽提样本包括植物组织、动物血液、血清、血浆、牛奶、痰液、口腔拭子、泄殖腔拭子、动物精液、病料组织、培养细胞、甚至动物油脂、粪便、肉骨粉等均可以得到高质量的DNA或RNA。

       主要组成以及功能特点:

       MagMAX-Express核酸提取仪结合磁珠检测技术,操作简便灵活,能在短时间内处理大量样本,是一款实用性非常强的自动核酸提取系统。配合使用MagMAX核酸分离试剂盒,可以轻松从各种生物样本中快速抽提核酸,从而在获得高回收率、高纯度核酸的基础上,实现高灵敏度、高特异性的分子检测。

       1.最新的程序可在网上直接下载,无需付费。预装专业的核酸抽提程序,实现基于磁珠的核酸抽提自动化;同时带编程软件,用户可以自己变更核酸抽提程序; 2.仪器运行不需要另配电脑,如需要可方便放在生物安全柜使用; 3.试剂和耗材完全开放,支持其他非ABI品牌试剂盒的使用 4.一次可以处理1-96个样品,处理时间≤15分钟; 5.自动化仪适用标准96孔样品板,方便排枪取样;

       6.核酸抽提最小洗脱体积不超过50微升,所得模板浓度高,提高检测灵敏度; 7.供应商同时生产基于磁珠的各种核酸抽试剂盒,具备从试剂到仪器的全方位技术支持。8.可抽提样本包括血液、血清、血浆、牛奶、痰液、口腔拭子、泄殖腔拭子、动物精液、病料组织、培养细胞、甚至动物油脂、粪便、肉骨粉等均可以得到高质量的DNA或RNA; 9.针对不同的样品类型提供不同的商品化核酸抽提试剂盒,预装专业的核酸抽提程序。可供选择的配套试剂盒有:针对食品和环境微生物的提取试剂盒、动物病毒核酸抽提试剂盒,总核酸抽提试剂盒,总RNA分离试剂盒等。

第五篇:酚氯仿法提取DNA主要步骤和原理

       酚氯仿法提取DNA主要步骤:

       1.将动物组织放在1.5ml的离心管中,分别用75%、50%酒精和纯水梯度脱酒精。每个梯度脱水时间为5-10min 2.将组织放入研钵中,加入适量DNA裂解液(300μl),研磨后再加入300μlDNA裂解液冲洗研磨棒。

       3.将研磨好的组织液用移液枪加到1.5ml离心管,在管中加10μl蛋白酶K,用封口带将离心管封口,放入摇床(56℃,5h)。

       4.加入等体积的Tris饱和酚(500μl),摇匀(10min)。

       5.离心:12000R,7min,4℃。离心后分成上中下三层,上层为DNA,中层为蛋白质,下层为有机质。

       6.吸取上层液体加入新的离心管。

       7.配制Tris饱和酚:氯仿:异戊醇=25:24:1。

       8.在含有上清液的离心管中加入Tris饱和酚、氯仿和异戊醇混合液450μl,摇匀10min。9.离心:12000R,7min,4℃。

       10.吸取上清液加到新的离心管,加入等体积的氯仿和异戊醇混合液400μl(氯仿:异戊醇=24:1)。

       11.离心:12000R,7min,4℃。

       12.吸取上清液加入新的离心管,加入2.5倍经过-20℃冷冻的100%的酒精。-20℃过夜。13.将样品取出,12000R,7min,4℃离心。

       14.弃上清,留白色沉淀(DNA),加400μl的75%的经过-20℃冷冻的酒精,反复吹打溶解。15.重复第14步骤2次(用75%酒精洗三次)。16.提取DNA完成。

       溴氯仿法提取DNA的原理:

       用酚抽提细胞DNA时,有什么作用?

       使蛋白质变性,同时抑制了DNase的降解作用。用苯酚处理匀浆液时,由于蛋白与DNA 联结键已断,蛋白分子表面又含有很多极性基团与苯酚相似相溶。蛋白分子溶于酚相,而DNA溶于水相。

       使用酚的优点:1.有效变性蛋白质;2.抑制了DNase的降解作用。

       缺点:1.能溶解10-15%的水,从而溶解一部分poly(A)RNA。2.不能完全抑制RNase的活性。氯仿的作用?

       氯仿:克服酚的缺点;加速有机相与液相分层。

       最后用氯仿抽提:去除核酸溶液中的迹量酚。(酚易溶于氯仿中)

       用酚-氯仿抽提细胞基因组DNA时,通常要在酚-氯仿中加少许异戊醇,为什么? 异戊醇:减少蛋白质变性操作过程中产生的气泡。异戊醇可以降低表面张力,从而减少气泡产生。另外,异戊醇有助于分相,使离心后的上层含DNA的水相、中间的变性蛋白相及下层有机溶剂相维持稳定。

       用乙醇沉淀DNA时,为什么加入单价的阳离子?

       用乙醇沉淀DNA时,通常要在溶液中加入单价的阳离子,如NaCl 或 NaAc,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,而易于聚集沉淀。

       原理:动物和植物组织的脱氧核糖核蛋白(DNP)可溶于水或浓盐溶液(如1mol/L氯化钠),但在0.14mol/L氯化钠盐溶液中溶解度最低,而核酸核蛋白(RNP)则在0.14mol/L氯化钠中溶解度最大,利用这一性质可将其分开。

       将沉淀物溶解于生理盐水,加入去污剂十二烷基硫酸钠(SDS)溶液,使DNA与蛋白质分离开。加入固体氯化钠使其浓度达到1mol/L,使DNA溶解。加氯仿-异戊醇去除蛋白质,也可重复该步操作得较纯DNA。最后用95%乙醇沉淀DNA。

       溶解:将离心后除去RNA的沉淀,用30ml生理盐水溶解,充分搅拌后,匀浆一次。加4毫升10%SDS溶液,使溶液的SDS浓度达到1%左右,边加边搅拌,放置60 ℃水浴保温10分钟(不停搅拌),冷却。加固体氯化钠,使溶液氯化钠浓度达到1mol/L,充分搅拌10分钟;

       除杂质:加等体积氯仿-异戊醇混合液,充分震荡10分钟,8000 r/min离心7分钟,取上层液量好体积,倒入烧杯中(离心管),加同体积的氯仿-异戊醇混合液,重复上次操作。直至界面不出现蛋白凝胶为止;

       沉淀:准确量取上清液体积,加2倍体积95%冷乙醇,搅拌后,置冰箱静止冷却,待有白色丝状物出现,约10-15分钟,离心8000 r/min离心7分钟,得白色沉淀; 溶解:将沉淀物用0.1mol/L NaOH约10毫升溶解,得DNA溶液。

       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。

       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。

       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。

       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。

       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。

       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

       苯酚、氯仿、异戊醇在DNA提取时的作用 抽提DNA去除蛋白质时,怎样使用酚与氯仿较好?

       酚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。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。苯酚:氯仿:异戊醇为什么要25:24:1?

       抽提DNA去除蛋白质时,怎样使用酚与氯仿较好?酚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。

       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。