1.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。
2.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。
3. 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。
用於質粒提取
质粒提取常见问题分析:
一、未提出质粒或质粒得率较低:
1、大肠杆菌老化
请涂布平板培养后,重新挑选新菌落进行液体培养。
2、质粒拷贝数低
由于使用低拷贝数载体引起的质粒DNA提取量低,可更换具有相同功能的高拷贝数载体。
3、菌体中无质粒
有些质粒本身不能在某些菌种中稳定存在,经多次转接后有可能造成质粒丢失。
4、碱裂解不充分
使用过多菌体培养液,会导致菌体裂解不充分,可减少菌体用量或增加溶液I、II和III的用量。对低拷贝数质粒,提取时,可加倍使用溶液I、II和III,可能有助于增加质粒提取量和质粒质量。
5、溶液使用不当
溶液II在温度较低时可能出现浑浊,应置于37℃保温片刻直至溶解为清亮的溶液,才能使用。
6、吸附柱过载
不同产品中吸附柱吸附能力不同,如果需要提取的质粒量很大,请分多次提取。若用富集培养基,例如TB 或2×YT,菌液体积必须减少;若质粒或宿主菌是非常高的拷贝数或生长率,则需调整LB培养液体积。
7、质粒未全部洗脱(尤其质粒较大时)
洗脱溶解质粒时,可适当加温或延长溶解时间。
8、乙醇残留
漂洗液洗涤后应离心尽量去除残留液体,再加入洗脱缓冲液。
9、洗脱液加入位置不正确
洗脱液应加在硅胶膜中心部位以确保洗脱液会完全覆盖硅胶膜的表面达到最大洗脱效率。
10、洗脱液不合适
DNA只在低盐溶液中才能被洗脱,如洗脱缓冲液 (2.5 mM Tris-HCl, pH 8.5)或水。洗脱效率取决于pH值。最大洗脱效率在pH7.5-8.5间。当用水洗脱时确保其pH值在此范围内,导致如果pH过低可能洗脱量低。洗脱时将灭菌蒸馏水或洗脱缓冲液加热至60℃后使用有利于提高洗脱效率。
11、洗脱体积太小
洗脱体积对回收率有一定影响。随着洗脱体积的增大回收率增高,但产品浓度降低。为了得到较高的回收率可以增大洗脱体积。
12、洗脱时间过短
洗脱时间对回收率也会有一定影响。洗脱时放置一分钟可达到较好的效果。
二、质粒纯度不高:
1、混有蛋白
不要使用过多菌体。溶液I、II和III处理并离心后溶液应为澄清的,如果还混有微小蛋白悬浮物,可再次离心去除后再进行下一步骤。
2、混有RNA
RNase A处理不彻底,请减少菌体用量或加入溶液III之后室温放置一段时间。如果溶液I已保存6个月以上,请在溶液I中添加RNase A。
3、混有基因组DNA
加入溶液II和III后应温和混匀,如果剧烈振荡,可能把基因组DNA剪切成碎片从而混杂在质粒中。如果加入溶液II后过于粘稠,无法温和混匀,请减少菌体用量。细菌培养时间过长会导致细胞和DNA的降解,不要超过16 小时。
4、Solution III溶液加入时间过长
Solution III溶液加入后,放置时间不要太长,否则有可能会产生小片段DNA污染。
5、含大量核酸酶的宿主菌
宿主菌含大量核酸酶,在质粒提取过程中降解质粒DNA,影响提取质粒DNA的完整性,最好选用不含核酸酶的大肠杆菌宿主菌,如DH5α和Top10。
6、裂解时间过长
加入溶液II后裂解时间不应超过5分钟。菌体量合适时,裂解应该在1分钟之内就可以完成。
7、质粒的二聚体、多聚体及复制中间体形式
质粒复制过程中形成的,与宿主菌相关,电泳可检测出。