鼠肝DNA的制备 ——高分子量DNA的提取和纯化
实验原理 DNA是染色体的组成成分,遗传的物质基础 研究遗传、疾病发生的基础 研究的前提:DNA的提取 以DNP、RNP形式存在。 策略: 1、破细胞----SDS破坏细胞膜 2、去蛋白----苯酚(蛋白变性剂) 3、除RNA----RNase
本实验用SDS、EDTA ,在Tris-HCl存在的条件下,裂解细胞,消化蛋白质,使核蛋白解聚并使细胞内存在的DNA酶失活,然后用苯酚—氯仿有机溶剂多次抽提后,用乙醇沉淀得到纯化的DNA。 DNA大小为100-150kb 。
试剂作用 裂解缓冲液:Tris-HCl pH7.8 维持pH恒定,防止DNA变性和水解;EDTA能络合二价金属离子,当Mg2+被络合后,细胞内释放出来的DNA酶的作用被抑制,以避免DNA的降解,同时金属离子络合后,细胞膜的稳定性下降,有利于膜的裂解;SDS有使蛋白质变性的作用,它能破坏膜蛋白的构象,因此使膜裂解,它又能使核蛋白中的核酸与蛋白质解离,并且SDS也具有抑制DNA酶的作用。
Phenol、Chloroform 、 Proteinase K and RNase Proteinase K:蛋白酶K,能水解与DNA结合的核蛋白以及细 胞质中会降解DNA的酶。可与EDTA、SDS合用。 RNase:去除RNA
实验操作:样品准备 生物组织: 最好新鲜组织,若不能马上 提取,应贮存-70℃或液氮 组织匀浆法
实验操作(1): + 20%SDS 25ul; +2.5V冰乙醇; EDTA 30ul; 0.1MNaCl PK 20ul 鼠肝匀浆液 1mlTE溶解 +2.5V冰乙醇; 0.1MNaCl 白色絮状沉淀 70% 乙醇洗涤 +RNase 20ul +等体积苯酚:氯仿 10000rpm,5min 鼠肝匀浆液 1/3管匀浆液 水相 轻缓混匀 塑离 刻度离心管 37℃ 30min 50℃ +等体积酚:氯仿 颠倒混匀 20%SDS 25ul; EDTA 30ul; PK 20ul
实验操作(2): 取1.5ul,OD260/OD280比色 PCR 纯度、浓度、总量 沉淀加0.3-0.5mlTE溶解 定性、定量 70% 乙醇洗涤 白色絮状沉淀 余原液
白色絮状沉淀 Precipitated DNA molecules appear as long pieces of fluffy, stringy, web-like strands.
注意事项 1.为尽可能避免DNA大分子的断裂,在实验过程中必须: (1) 匀浆时应保持低温(冰浴中),匀浆时间应短(30秒/次,2次),勿用玻璃匀浆器。 (2) 实验中使用的吸取DNA水溶液的滴管管口需粗而短,并烧成钝口。 (3) 苯酚-氯仿抽提时勿剧烈振摇。 2.保持DNA活性,避免酸、碱或其它变性因素使DNA变性。 3.苯酚是一种强烈的蛋白变性剂。实验时,应戴手套操作,避免碰到皮肤,以免灼伤。苯酚蒸汽毒性较大,实验中应注意将盛苯酚的试剂瓶、离心管盖紧。 4.离心管配平;滴管、移液枪的使用。
DNA的鉴定—紫外分光光度法 1、鉴定纯度 在260nm和280nm处测定DNA溶液的光吸收,OD260与OD280之比应在1.75-1.80。低于此值表明制备物中留有蛋白质成份或酚。高于此值表明有RNA残留。 纯DNA的A260/A280应为1.8(1.6-1.8) 纯RNA的A260/A280应为2.0。 若溶液中含有杂蛋白或苯酚,A260/A280<1.6 若溶液中含有RNA, A260/A280>2.0
测定DNA在260nm的光吸收,计算浓度:g/ml OD260nm×稀释倍数×50 g/ml ×1/光径 2、含量计算 测定DNA在260nm的光吸收,计算浓度:g/ml OD260nm×稀释倍数×50 g/ml ×1/光径 = g/ml(双螺旋DNA ) 计算: DNA纯度 DNA含量 DNA总量 1 OD相当于: 50 g/ml DNA 40 g/ml RNA 20 g/ml 寡核苷酸
分离提纯核酸的最基本要求 保持核酸分子一级结构完整性和纯度。 完整性: 防止变性(温度、pH) 防止外界机械性损伤(动作轻柔、钝口滴管) 完整性: 防止变性(温度、pH) 防止降解(DNase、匀浆低温、EDTA) 纯度:①核酸样品中不应存在对酶有抑制作用的有机溶剂和过高浓度的金 属离子; ②蛋白质、糖、脂等其它生物大分子的污染应降低到最低程度; ③排除其它核酸分子的污染。
加热、极端的pH、有机试剂甲醇、乙醇、尿素及甲酰胺 DNA的变性与降解的区别 起因 断裂键 是否可逆 理化性质变化 变性 加热、极端的pH、有机试剂甲醇、乙醇、尿素及甲酰胺 氢键 是 增色效应 粘度降低 降解 酸碱、DNase 磷酸二酯键 否 分子量降低 鉴别:电泳
DNA的贮存 1. 短期贮存: 4℃或-20℃存放于TE(Tris和EDTA,pH8)缓冲液中。 2. 长期贮存: 3. 保存介质: TE缓冲溶液(最常用) 10mmol/L Tris-Cl pH8.0 1mmol/L EDTA pH8.0
思考题 P70: 3、4 请说出实验中所用各试剂的作用? 在实验中应如何注意控制DNA的纯度?若OD260/280<1.6,该如何处理?
预习:实验15 准备题目: 1. PCR技术的原理。 2. β-actin基因的作用。 3. PCR反应体系中各成分的作用。 4. 琼脂糖凝胶电泳分离DNA片段的原理。