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核酸提取原理及方法


离心柱型质粒DNA提取试剂盒工作原理
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。
质粒DNA提取及检测——实验准备
洗脱液 EB
10 μg/ml RNase A 10 mM Tris-HCl (pH 8.0)
1 mM EDTA (pH 8.0 )
质粒DNA提取——实验流程
对数期菌体
上清液
溶液I充分重悬 溶液II裂解
离心
过柱 离心洗涤
质粒DNA溶液
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
RNase非常稳定,它 在一些极端的条件可 以暂时失活,但限制 因素去除后有迅速复 性。用常规的高温高 压蒸气灭菌方法和蛋 白抑制剂都不能使 RNase完全失活。
总RNA提取——去除RNase污染
玻璃器皿处理: 量筒、试剂瓶等玻璃器皿须200℃烘烤2小时以上。
塑料器皿处理: 0.1%DEPC水溶液浸泡过夜,再高温高压灭菌。
DNA中残留有金属离子 ——重新70%乙醇漂洗
基因组DNA提取常见问题分析
DNA降解
材料不新鲜或反复冻融 未很好抑制内源核酸酶的活性 提取过程操作过于剧烈,DNA
被机械打断 外源核酸酶污染
基因组DNA提取常见问题分析
DNA提取量少
实验材料不佳或量少 —— 选取新鲜(幼嫩)材料
质粒类型
• 严谨型:这些质粒的复制是在寄主细胞严格控制之下进 行的,与寄主细胞的复制偶联同步。所以,往往在一个 细胞中只有一份或几份拷贝;
• 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。
基因组DNA提取常见问题
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
DNA样品不纯,抑制后续酶解和PCR反应
DNA中含有蛋白、多糖、多酚类物质 ——抽提纯化、高盐洗涤
DNA在溶解前,有酒精残留,酒精抑制后续酶解反应 ——重新沉淀
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
基因组DNA提取的几种常用方法: CTAB法 SDS法 其他方法
基因组DNA提取——CTAB法
CTAB法原理(植物DNA提取经典方法)
CTAB(hexadecyltrimethylammonium bromide,十六 烷基三甲基溴化铵),是一种阳离子去污剂,可溶解 细胞膜,并与核酸形成复合物。
基因组DNA提取——CTAB法
CTAB提取缓冲液的改进配方
组份
Tris-HCl ( pH 8.0)
EDTA ( pH 8.0)
NaCl
CTAB
PVP40 β-巯基乙醇
终浓度 100 mM
20 mM
0.4 M
3% (W/V)
5% (W/V)
2%(V/V)使 用前加入
PVP(聚乙烯吡咯烷酮)是酚的络合物,能与多酚形
总RNA提取及检测——实验准备
1.实验器材
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。
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。
试剂处理: 氯仿、异丙醇、无水乙醇新开后RNA专用。0.1%DEPC水 配制75%的酒精。
专用的RNA操作室、专用器械。
操作时戴口罩、手套、帽子、穿实验服。
总RNA提取——样本准备
植物/动物组织样本: 新鲜取材或组织离体后液氮速冻,存于液氮或-80℃。 为避免反复冻融,需小份分装(50~100 mg/份)。
293细胞总RNA
带不清晰或比例小于此范围则表示RNA有降解 (因为大的RNA被酶降解的可能更大)。
总RNA提取——产量产率与纯度检测
1.打开紫外分光光度计设定参数,具体操作参照 仪器说明。
2.取少量待测RNA样品,用TE Buffer稀释50倍( 或100倍)。
3.用TE Buffer做空白,在260 nm、280 nm、310 nm处调节紫外分光光度计的读数至零。
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
Ⅰ液 Ⅱ液 Ⅲ液
组分1 25 mM Tris-HCl (pH 8.0)
组分2 10 mM EDTA(pH 8.0 )
0.2 M NaOH
1% SDS
3 M KAc (pH 4.2)
RNase A
质粒DNA提取常见问题分析
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
质粒断裂
II 液裂解时间过长? 裂解时动作过于剧烈?
质粒DNA提取常见问题分析
量少
凝胶是否有问题? 菌体量少 菌体重悬不彻底 裂解不完全 菌株老化 严谨型质粒
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
CTAB法实验流程
植物材料
抽提
离心洗涤
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
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;
DNA主要储存遗传信息。 RNA主要传递遗传信息。
核酸简介
如何分离DNA? 如何分离RNA?
核酸简介——质粒DNA
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。
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;
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——S来自S法 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
酒精沉淀
DNA溶液
基因组DNA的琼脂糖凝胶电泳检测
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 分子筛效应,达到分离 混合物的目的。
小鼠gDNA电泳图
该复合物在高盐溶液中(>0.7 mol/L NaCl)是可溶的 ,通过有机溶剂抽提,去除蛋白、多糖、酚类等杂质 后加入乙醇沉淀即可使核酸分离出来。
基因组DNA提取——CTAB法
CTAB提取缓冲液的经典配方
组份 终浓度
Tris-HCl (pH 8.0)
EDTA (pH 8.0 )
100 mM
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 RNA残留 质粒断裂 量少
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。
4.实验材料
新鲜293细胞
RNase是导致RNA降解的最主要物质! RNase的来源
样品 试剂 多次使用的器具 裸露的手 说话产生的唾沫 空气
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
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
质粒DNA提取
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
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 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。
20 mM
NaCl CTAB β-巯基乙醇
0.4 M
2% (W/V)
0.1%(V/V) 使用前加入
Tris-HCl (pH 8.0)提供一个缓冲环境,防止核酸被破坏; 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; CTAB溶解细胞膜,并结合核酸,使核酸便于分离; β-巯基乙醇是抗氧化剂,有效地防止酚氧化成醌,避免褐变,使酚容易去除。
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