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核酸提取原理及方法


一.核酸简介 二.基因组DNA提取 三.质粒DNA提取
四.真核细胞总RNA提取
五.琼脂糖凝胶电泳

总RNA提取——通用方法
2011年7月
异硫氰酸胍/苯酚法(TRIzol法)
原理: 核酸在中性条件下,因磷酸基解离而带负电荷,这一
部分由于水化而溶于水。而在酸性条件下,磷酸基的负电

2011年7月
一.核酸简介
二.基因组DNA提取 三.质粒DNA提取 四.真核细胞总RNA提取

基因组DNA提取方法
2011年7月
基因组DNA提取的几种常用方法: CTAB法
SDS法 其他方法

2011年7月

质粒DNA提取——实验流程
2011年7月
对数期菌体
上清液
溶液I充分重悬
过柱
质粒DNA溶液
溶液II裂解
离 心
离心洗涤
溶液III中和
干燥溶解

详细实验步骤请参考说明书!
质粒DNA提取——电泳检测
2011年7月
3% (W/V)
5% (W/V)
PVP(聚乙烯吡咯烷酮)是酚的络合物,能与多酚形
成一种不溶的络合物质,有效去除多酚,减少DNA中
酚的污染;同时它也能和多糖结合,有效去除多糖。

基因组DNA提取——CTAB法
2011年7月
CTAB法实验流程
植物材料
抽提
离心洗涤

基因组DNA提取——CTAB法
2011年7月

CTAB提取缓冲液的经典配方
组份 终浓度 Tris-HCl (pH 8.0) 100 mM EDTA (pH 8.0) 20 mM NaCl 0.4 M CTAB 2% (W/V) β-巯基乙醇 0.1%(V/V) 使用前加入
核酸简介
2011年7月
如何分离DNA?
如何分离RNA?

核酸简介——质粒DNA
2011年7月
质粒(Plasmid)是一种染色体外的稳定遗传因子,大小 从1-200 kb不等,为双链、闭环的DNA分子,并以超螺旋 状态存在于宿主细胞中。 质粒主要发现于细菌、放线菌和真菌等细胞中,它具 有自主复制和转录能力,能在子代细胞中保持恒定的拷贝 数,并表达所携带的遗传信息。
• 松驰型:这些质粒的复制是在寄主细胞的松弛控制之下
进行的,每个细胞中含有10-200份拷贝,如果用一定的 药物处理抑制寄主蛋白质的合成才会使质粒拷贝数增至 几千份。如较早的质粒pBR322即属于松弛型质粒,要 经过氯霉素处理才能达到更高拷贝数。

2011年7月
4.实验材料
对数期菌株(pEGFP-N1 in DH5α)
质粒DNA提取——碱裂解法
碱裂解法试剂配方
组分1 Ⅰ液 Ⅱ液 Ⅲ液 RNase A 洗脱液 EB 25 mM Tris-HCl (pH 8.0) 0.2 M NaOH 3 M KAc (pH 4.2) 10 μg/ml RNase A 10 mM Tris-HCl (pH 8.0) 1 mM EDTA (pH 8.0 ) 组分2 10 mM EDTA(pH 8.0 ) 1% SDS
质粒DNA提取及检测——实验准备
2011年7月
1.实验器材
台式高速离心机、旋涡混合仪、移液器、定时器、 marker笔、 电子天平、电泳设备、凝胶成像系统、微波炉、量筒、试剂瓶、锥形瓶等。
2.实验耗材
无菌2 mL/1.5 mL EP管、各规格Tip、一次性手套等。
3.实验试剂
质粒小提试剂盒(离心柱型,YRBIO) 、LB培养基、抗生素、 琼脂糖、DNA Loading Buffer、 GoldView核酸染料、 TAE电泳缓冲液等。
四.真核细胞总RNA提取
五.琼脂糖凝胶电泳

核酸简介
2011年7月
核酸是由核苷酸或脱氧核苷酸通过3′,5′- 磷酸
二酯键连接而成的一类生物大分子。包括核糖
核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两类。
DNA主要储存遗传信息。
RNA主要传递遗传信息。

EDTA:螯合Mg2+或Mn2+离子,抑制DNase活性;
NaCl:提供一个高盐环境,使DNP充分溶解,存在于液相中。

基因组DNA提取——SDS法
2011年7月
SDS法实验流程(以动物组织为例)
动物组织
抽提
离心洗涤
液氮研磨 或匀浆
上层溶液
干燥溶解
细胞裂解
2.实验耗材
1.5 mL EP管(RNase free)、各规格Tip (RNase free) 、 一次性手套、一次性口罩等。
3.实验试剂
TRIzol 总RNA提取试剂(YRBIO) 、氯仿、异丙醇、75%乙醇 (RNase free)、DEPC H2O (RNase free) 等。
2011年7月
RNA残留
质粒断裂
量少

质粒DNA提取常见问题分析
2011年7月
RNA残留
忘记加RNase A?
I液中RNase A失效?
酶量不够?

质粒DNA提取常见问题分析
2011年7月
质粒断裂

基因组DNA提取——SDS法
2011年7月

SDS提取缓冲液的配方
组份 终浓度 Tris-HCl (pH 8.0) 50 mM EDTA (pH 8.0 ) 20 mM NaCl 0.4 M SDS 2%
Tris-HCl(pH8.0):提供一个缓冲环境,防止核酸被破坏;
DNA提取量少
实验材料不佳或量少 —— 选取新鲜(幼嫩)材料 破壁或裂解不充分 ——充分研磨、破壁酶、延长裂解时间 沉淀不完全 ——低温、延长沉淀时间 洗涤使得丢失DNA

2011年7月
2011年7月
一.核酸简介
二.基因组DNA提取
三.质粒DNA提取
液氮研磨
上层溶液
干燥溶解
细胞裂解
核酸沉淀
DNA溶液

基因组DNA提取——SDS法
2011年7月
SDS法原理
SDS是一种阴离子去垢剂,在高温(55~65℃)条件下能裂解细胞, 使染色体离析,蛋白变性,释放出核酸; 提高盐(KAc或NH4Ac)浓度并降低温度(冰浴),使蛋白质及多糖 杂质沉淀,离心后除去沉淀; 上清液中的DNA用酚/氯仿抽提,反复抽提后用乙醇沉淀水相中的 DNA。 注:SDS法适用于大部分实验材料基因组DNA提取。如动物组织、 细胞、全血、细菌、酵母等。
2011年7月
离心柱型质粒DNA提取试剂盒采用改进的SDS-碱裂
解法裂解细胞,离心吸附柱内的硅基质膜在高盐、低pH
值状态下选择性地结合溶液中的质粒DNA,再通过漂洗 液将杂质和其它细菌成分去除,最后用低盐、高pH值的 洗脱缓冲液将纯净质粒DNA从硅基质膜上洗脱。

四.真核细胞总RNA提取
五.琼脂糖凝胶电泳

质粒DNA提取
2011年7月
质粒DNA提取的方法:
碱裂解法
煮沸法

质粒DNA提取——碱裂解法原理
2011年7月

离心柱型质粒DNA提取试剂盒工作原理
可抽提酸性的苯酚,而酸性苯酚可促使RNA进入水相,离 心后可形成水相层和有机层,这样RNA与仍留在有机相中 的蛋白质和DNA便分离开。水相层主要为RNA,有机层主 要为DNA和蛋白质。

总RNA提取及检测——实验准备
1.实验器材
2011年7月
台式高速冷冻离心机、移液器、定时器、 marker笔、酒精喷壶、 电子天平、电泳设备、凝胶成像系统(或紫外透射仪)、紫外分光光度计、 微波炉、量筒、试剂瓶、锥形瓶等。

基因组DNA提取——CTAB法
2011年7月

组份
CTAB提取缓冲液的改进配方
Tris-HCl (pH 8.0) 100 mM EDTA NaCl (pH 8.0) 20 mM 0.4 M CTAB PVP40 β-巯基乙醇 2%(V/V)使 用前加入
终浓度
酒精沉淀
DNA溶液

基因组DNA的琼脂糖凝胶电泳检测
2011年7月
琼脂糖凝胶电泳:
以琼脂糖凝胶作为
支持物,利用DNA分子
在泳动时的电荷效应和 分NA提取常见问题
核酸提取原理及方法
赢润生物 曾林

前言
2011年7月
核酸是遗传信息的载体,是最重要的 生物信息分子,是分子生物学研究的主要 对象,因此,核酸的提取是分子生物学实 验技术中最重要、最基本的操作 。

主要内容
2011年7月
一.核酸简介 二.基因组DNA提取 三.质粒DNA提取
琼脂糖凝胶电泳检测
质粒DNA的三种带型:
1.共价闭合环状DNA分子:质粒 双链没有断裂;超螺旋结构;泳 动速度最快; 2.半开环质粒DNA分子:质粒的 一条链断裂;松弛的环状分子; 泳动速度最慢; 3.线性DNA分子:质粒的两条链
均断裂;泳动速度居中。

质粒DNA提取常见问题
荷消失,水溶性下降。因此,在酸性酚的处理下,DNA 向疏水性的酚层移动,而RNA由于有-OH的存在有亲水性, 因此向水层移动。

2011年7月
TRIzol试剂中的主要成分为异硫氰酸胍和苯酚,其中 异硫氰酸胍可裂解细胞,促使核蛋白体的解离,使RNA与
蛋白质分离,并将RNA释放到溶液中。当加入氯仿时,它
2011年7月
DNA样品不纯,抑制后续酶解和PCR反应 DNA降解 DNA量少

基因组DNA提取常见问题分析
2011年7月
DNA样品不纯,抑制后续酶解和PCR反应
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