❶ 質粒DNA的提取方法總共有哪些,回答的全給高分
(一)鹼裂解法提取質粒
[實驗原理]
鹼裂解法提取質粒是根據共價閉合環狀質粒DNA與線性染色體DNA在拓撲學上的差異來分離它們。在pH值介於12.0~12.5這個狹窄的范圍內,線性的DNA雙螺旋結構解開而被變性,盡管在這樣的條件下,共價閉環質粒DNA的氫鍵會被斷裂,但兩條互補鏈彼此相互盤繞,仍會緊密地結合在一起。當加入pH4.8的乙酸鉀高鹽緩沖液恢復Ph至中性時,共價閉合環狀質粒DNA的兩條互補鏈仍保持在一起,因此復性迅速而准確,在而線性的染色體DNA的兩條互補鏈彼此已完全分開,復性就不會那麼迅速而准確,它們纏繞形成網狀結構,通過離心,染色體DNA與不穩定的大分子RNA、蛋白質-SDS復合物等一起沉澱下來而被除去。
[實驗儀器與設備]
1.恆溫培養箱 2.恆溫搖床
3.台式離心機(最大轉速4000rpm) 4.冷凍高速離心機
5.高壓滅菌鍋 6.超凈工作台
7.微量移液器 8.eppendorf tupe、tip
[實驗材料]
1.葡萄糖 2.三羥甲基氨基甲烷(Tris)
3.乙二胺四乙酸(EDTA) 4.氫氧化鈉
5.十二烷基硫酸鈉(SDS) 6.乙酸鉀
7.冰乙酸 8.氯仿
9.乙醇 10.胰RNA酶
11.氨苄青黴素 12.蔗糖
13.溴酚藍 14.酚
15.β巰基乙醇 16.鹽酸
17.含pUC18質粒的大腸桿菌
附:試劑的配製
1.溶液Ⅰ
50mmol/L 葡萄糖
5mmol/L 三羥甲基氨基甲烷(Tris) Tris·HCl (pH8.0)
10mmol/L 乙二胺四乙酸(EDTA)(pH8.0)
2.溶液Ⅱ
0.4 mol/L NaOH, 2%SDS, 用前等體積混合
3.溶液Ⅲ
5mmol/L 乙酸鉀 60 ml
冰乙酸 11.5 ml
水 28.5 ml
4.TE緩沖液
10mmol/L Tris·HCl
1 mmol/L EDTA(pH8.0)
5.70%乙醇(放-20℃冰箱中,用後即放回)
6.胰RNA酶
將RNA酶溶於10mmol/L Tris·HCl(pH7.5)、15mmol/L NaCl中,配成10mg/ml的濃度,於100℃加熱15min,緩慢冷卻至室溫,保存於-20℃。
7.終止液:40%蔗糖、0.25%溴藍酚
8.酚
[實驗步驟]
(一) 提取質粒
1.將2ml含相應抗生素的LB液體培養基加入到試管中,接入含質粒的大腸桿菌,37℃振盪培養過夜。
2.取1.5ml培養物倒入微量離心管中,4000rpm,離心2min。
3.吸去培養液,使細胞沉澱盡可能乾燥。
4.將細菌沉澱懸浮於100μl溶液Ⅰ中,充分混勻,室溫放置10 min。
5.加200μl溶液Ⅱ(新鮮配製),混勻內容物,將離心管放冰上5 min。
6.加入150μl溶液Ⅲ(冰上預冷),蓋緊管口,顛倒數次使混勻。
7.1200rpm,離心15 min,將上清轉至另一離心管中。
8.向上清中加入等體積酚:氯仿(去蛋白),反復混勻,12000rpm,離心5min,將上清轉移到另一離心管中.
9.向上清加入2倍體積乙醇,混勻後,室溫放置5-10min。12000rpm離心5min。倒去上清液,把離心管倒扣在吸水紙上,吸干液體。
10.用1ml70%乙醇洗滌質粒DNA沉澱,振盪並離心,倒去上清液,真空抽干或空氣中乾燥。
11.加50μl TE緩沖液,其中含有20μg/ml的胰RNA酶,使DNA完全溶解,-20℃保存。
(二)瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA
[實驗原理]
瓊脂糖凝膠電泳是分離鑒定和純化DNA片段的常用方法。DNA分子在瓊脂糖凝膠中泳動時有電荷效應和分子篩效應,DNA分子在高於等電點的pH溶液中帶負電荷,在電場中向正極移動。由於糖磷酸骨架在結構上的重復性質,相同數量的雙鏈DNA幾乎具有等量的凈電荷,因此它們能以同樣的速度向正極方向移動。不同濃度瓊脂糖凝膠可以分離從200bp至50kb的DNA片段。在瓊脂糖溶液中加入低濃度的溴化乙錠(ethim bromide ,EB),在紫外光下可以檢出 10ng的DNA條帶,在電場中,pH8.0條件下,凝膠中帶負電荷的DNA向陽極遷移。
瓊脂糖凝膠有如下特點:
(1) DNA的分子大小 在凝膠基質中其遷移速率與鹼基對數目的常用對數值成反比,分子越大遷移得越慢。
(2) 瓊脂糖濃度 一個特定大小的線形DNA分子,其遷移速度在不同濃度的瓊脂糖凝膠中各不相同。DNA電泳遷移率(u)的對數與凝膠濃度(t)成線性關系。
(3) 電壓 低電壓時,線狀DNA片段遷移速率與所加電壓成正比。但是隨著電場強度的增加,不同分子量DNA片段的遷移率將以不同的幅度增長,隨著電壓的增加,瓊脂糖凝膠的有效分離范圍將縮小。要使大於2kb的DNA片段的解析度達到最大,所加電壓不得超過5v/cm。
(4) 電泳溫度 DNA在瓊脂糖凝膠電泳中的電泳行為受電泳時的溫度影響不明顯,不同大小的DNA片段其相對遷移速率在4℃與30℃之間不發生明顯改變,但濃度低於0.5%的凝膠或低熔點凝膠較為脆弱,最好在4℃條件下電泳。
(5) 嵌入染料 熒光染料溴化乙錠用於檢測瓊脂糖凝膠中的DNA,染料嵌入到堆積的鹼基對間並拉長線狀和帶缺口的環狀DNA,使其剛性更強,還會使線狀遷移率降低15%。
(6) 離子強度 電泳緩沖液的組成及其離子強度影響DNA電泳遷移率。在沒有離子存在時(如誤用蒸餾水配製凝膠,電導率最小,DNA幾乎不移動,在高離子強度的緩沖液中(如誤加10×電泳緩沖液),則電導很高並明顯產熱,嚴重時會引起凝膠熔化。
對於天然的雙鏈,常用的幾種電泳緩沖液有TAE、TBE等,一般配製成濃縮母液,室溫保存,用時稀釋。
[實驗儀器與設備]
1. 恆溫培養箱 2. 瓊脂糖凝膠電泳系統
3. 高壓滅菌鍋 4. 紫外線透射儀
[實驗材料]
1.三羥甲基氨基甲烷(Tris) 2.硼酸
3.乙二胺四乙酸(EDTA) 4.溴酚藍
5.蔗糖 6.瓊脂糖
7.溴化乙錠 8.DNA marker
9.DNA樣品
[實驗步驟]
1.緩沖液的配製
① 5×TBE(5倍體積的TBE貯存液)
配1000ml 5×TBE:
Tris 54g
硼酸 27.5g
0.5mol/l EDTA 20ml
Ph8.0
② 凝膠加樣緩沖液(6×)
溴酚藍 0.25%
蔗糖 40%
③溴化乙錠溶液(EB) 0.5μg/ml
2.制備瓊脂糖凝膠
按照被分離DNA的大小,決定凝膠中瓊脂糖的百分含量。可參照下表:
瓊脂糖凝膠濃度 線性DNA的有效分離范圍
0.3% 5-60 kb
0.6% 1-20 kb
0.7% 0.8-10 kb
0.9% 0.5-7 kb
1.2% 0.4-6 kb
1.5% 0.2-4 kb
2.0% 0.1-3 kb
3.膠板的制備
(1) 用高壓滅菌指示紙帶將洗靜、乾燥的玻璃板的邊緣(或電泳裝置所皿備的塑料盤的開口)封住,形成一個膠膜(將膠膜放在工作台的水平位置上,用水平儀校正)。
(2) 配製足夠用於灌滿電泳槽和制備凝膠所需的電泳緩沖液(1×TBE)。准確稱量的瓊脂糖粉。緩沖液不宜超過錐瓶或玻璃瓶的50%容量。 在電泳槽和凝膠中務必使用同一批次的電泳緩沖液,離子強度或pH值的微小差異會在凝膠中形成前沿,從而大大影響DNA片段的遷移率 。
(3) 在錐瓶的瓶頸上鬆鬆地包上一層厚紙。如用玻璃瓶,瓶蓋須擰松。在沸水浴或微波爐中將懸浮加熱至瓊脂糖溶解。注意:瓊脂糖溶液若在微波爐里加熱過長時間,溶液將過熱並暴沸。應核對溶液的體積在煮沸過程中是否由於蒸發而減少,必要時用緩沖液補充。
(4) 使溶液冷卻至60℃。加入溴化乙錠(用水配製成10mg/ml的貯存液)到終濃度為0.5ug/ml,充分混勻。
(5) 用移液器吸取少量瓊脂糖溶液封固膠模邊緣,凝固後,在距離底板0.5-10mm的位置上放置梳子,以便加入瓊脂糖後可以形成完好的加樣孔。如果梳子距玻璃板太近,則拔出梳子時孔底將有破裂的危險,破裂後會使樣品從玻璃板之間滲透。
(6)將剩餘的溫熱瓊脂糖溶液倒入膠模中。凝膠的厚度在3-5mm之間。檢查一下梳子的齒下或齒間是否有氣泡。
(7)在凝膠完全凝固後(於室溫放置30-45分鍾) ,小心移去梳子和高壓滅菌紙帶,將凝膠放入電泳槽中。
低熔點瓊脂糖凝膠及濃度低於0.5%的瓊脂糖凝膠應冷卻至4℃,並在冷庫中電泳。
(8)加入恰好沒過膠面約1mm深的足量電泳緩沖液。
4.加樣
DNA樣品與所需加樣緩沖液混合後,用微量移液器,慢慢將混合物加至樣品槽中。此時凝膠已浸沒在緩沖液中。 一個加樣孔的最大加樣量依據DNA的數量及大小而定,一般為20-30μl樣品。
已知大小的DNA標准,應同時加在凝膠的左凝膠的左側和右側孔內。確定未知DNA的大小。測量未知DNA的大小時,要所有樣品都用相同的樣品緩沖液。
5.電泳
在低電壓條件下,線形DNA片段的遷移速度與電壓成比例關系,但是,在電場增加時,不同相對分子質量的DNA片段泳動度的增加是有差別的。因此,隨著電壓的增加,瓊脂糖凝膠的有效分離范圍隨之減小。為了獲得電泳分離DNA片段的最大解析度,電場強度不應高於5V/cm。當溴酚藍指示劑移到到距離膠板下沿約1-2cm處,停止電泳。
❷ 農桿菌質粒DNA常用的提取方法
一、從在含20 mg/l Kanamycin和15 mg/l Gentamycin 5-8 ml的液體LB培養基中接種Agrobacterium細胞,然後在28℃、200-220 rpm培養24 h。然後進行質粒提取。 二、新鮮配製Sol II溶液(880 l H2O, 100 l SDS 10%, 20 l 10 N NaOH),及包含 4 mg/ml溶菌酶Lysozyme 的200 l Sol I (P1)溶液。 三、對培養一晝夜的的Falcon試管在3600 rpm速度下進行離心12 min,丟棄上清。 四、用200 l 5 M NaCl重懸農桿菌細胞,利用渦旋將農桿菌細胞混勻。轉移到Eppendorf管中。 生物幫有相關問題的詳細介紹,分子生物學洗滌劑 http://proct.bio1000.com/101184/
❸ 質粒DNA提取和細胞基因組DNA提取的異同
質粒DNA提取與細胞基因組DNA提取在目標提取、原理和復雜性上存在顯著差異,但都共享著某些基本步驟。
不同點:
提取方法:質粒DNA主要採用CTAB法,物理方式包括玻璃珠法、超聲波、研磨和凍融,化學方法有異硫氰酸胍法和鹼裂解法,還有酶法;而細胞基因組DNA提取則更為廣泛,需要考慮核酸完整性、有機溶劑和金屬離子的控制,以及去除其他生物大分子和RNA。
提取原理:質粒DNA提取涉及三種特定溶液和硅酸纖維膜,過程相對明確;細胞基因組DNA提取則要求更嚴格的控制條件和步驟,如SDS裂解、酶降解和多重除蛋白步驟,以確保純度。
復雜程度:質粒DNA提取較為簡單,通常通過沸水浴和鹼裂解完成,過程清晰明了;而細胞基因組DNA提取過程冗長,涉及多個步驟和條件選擇,如革蘭氏陽性細菌的特殊處理。
相同點:
無論質粒還是細胞基因組DNA,兩者提取的核心目標都是去除RNA、蛋白質和其他雜質,以確保最終產物的純度。