分子克隆常用技術(shù)
一,、核酸的純化
在分子克隆的所有操作中,最基本的操作是核酸的純化。其關(guān)鍵步驟是去蛋白質(zhì),,通常只要用酚/氯仿。氯仿抽提核酸的溶液即可,。每當(dāng)需要把克隆有某一些所用的酶滅活或去除以便進(jìn)行下一步時,,可進(jìn)行這種抽提。然而,,如要從細(xì)胞裂解液等復(fù)雜的分子混合物中純化核酸,,則要先用某些蛋白水解酶消化大部分蛋白質(zhì)后,再用有機溶劑抽提,。這些廣譜的蛋白酶包括鏈霉蛋白酶及蛋白酶K等,,它們對多種天然蛋白均有活性,(1)用酚氯仿抽提:這兩種有機溶劑合用,,比單獨用酚抽提的除蛋白效果更佳,。繼而用氯仿抽提則可除去核酸制品中的痕量酚。①核酸樣品置有蓋小離心管中,,加入等體積的酚/氯仿,。②旋渦混勻管內(nèi)容物,使呈乳狀,。③12000×g室溫離心15秒,。④水相移入另一離心管,棄去兩相界面和有機相,。⑤重復(fù)步驟①-④步操作,,直至兩相界面上見不到蛋白質(zhì)為止⑦按下述核酸濃縮法沉淀回收核酸。
二,、核酸的濃縮
應(yīng)用廣的核酸濃縮法是乙醇沉淀法,。在中等濃度單價陽離子存在下,加入一定量的乙醇后,,所形成有核酸沉淀可經(jīng)離心而回收,,甚至對低至pg量的DNA或RNA,也可定量回收,?;厥盏暮怂峥砂此铦舛?,再溶于適當(dāng)?shù)木彌_液中。
具體操作時,,可向含樣品的小離心管中加入V/10單價陽離子鹽貯存液2V無水乙醇,,混勻,放冰水浴中15-30min,,取出目測平衡,,0-4度,12000g,,離心10min,。吸棄上清,再另70%乙醇0.5-1ml,,12000g,,0-4度洗滌離心2min。吸棄上清,,沉淀用油泵抽干或打開蓋子晾干后,,溶于適當(dāng)體積的緩沖液中。
單價陽離子鹽溶液
貯存液(mol/L) | 終濃度(mol/L) | |
(醋酸銨* | 7.5 | 2.0-2.5 |
LiCl | 8.0 | 0.8 |
NaCl | 2.0 | 0.2 |
醋酸鈉 | 3.0(pH5.2) | 0.3 |
*:當(dāng)加醋酸銨時,,需加入DNA液的V/2,。
單價陽離子鹽的選擇,主要基于下述考慮:用醋酸銨可減少dNTP的共沉淀,,但在以后要作核酸的磷酸化時應(yīng)避免用醋酸銨,,因銨離子是T,多核苷酸激酶的強烈抑制劑,。當(dāng)用較高濃度的乙醇沉淀RNA時,,常用LiCl,因LiCl在乙醇中溶解度很高,,不隨核酸共沉淀,。含有SDS的核酸樣品,應(yīng)使用NaCl,,這時該去垢劑要70%乙醇中仍保持可溶,。DNA和RNA沉淀,,大多使用醋酸鈉(pH5.2),。
三、DNA,、RNA的定量
準(zhǔn)確的方法是紫外分光光度法,。但本法要求核酸樣品是純凈的(即無顯著的蛋白質(zhì)、酚,、瓊脂糖或其它核酸,、核苷酸等污染物的制品)。用紫外分光光度計測定260nm和280nm兩個波長處的光吸收,然后,,按IA260相當(dāng)于50μg/ml雙鏈DNA,。40μg/ml單鏈DNA或RNA及20μg/ml單鏈寡核苷酸。計算你的樣品含量,。260nm和280nm兩處讀數(shù)的比值(A260/A280),,可反映核酸的純度。DNA和RNA純品的A260/A280的值分別為1.8和2.0如果樣品中有蛋白質(zhì)或酚的污染,,則A260/A280將明顯低于此值,,此時就無法對樣品中的核酸進(jìn)行精確定量??蓪悠芳兓笤僮鞫繙y定,。有豐富實驗室經(jīng)驗的人,僅憑樣品電泳后溴化乙錠染色螢光帶的強度,,即可大致判斷出樣品中的核酸含量,,故他們常不作核酸的紫外分光光度法定量。
四,、核酸的凝膠電泳和分子量參照物
(一)瓊脂糖凝膠電泳
可用于分離,、鑒定和提純DNA片段。本法操作簡單,、迅速,,能分辨其它方法不能分開的DNA片段混合物,分開的DNA可用低濃度的螢光染料(0.5μg/ml溴化乙錠)染色,,在紫外燈下直接觀察檢測少至1ng的DNA,。
DNA通過瓊脂糖凝膠的遷移率取決于以下參數(shù):①DNA分子的大小:線獎雙鏈DNA分子通過凝膠的速率與其分子量的常用對數(shù)成反比,。據(jù)此用已知分子量的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和待測分子量的DNA片段同時電泳,,比較其電泳速率,即可求出待測片段的分子大小,。②瓊脂糖濃度:給定大小的DNA片段,,以不同速度通過不同濃度的瓊脂擴凝膠。因此利用不同濃度的凝膠,,可分辨范圍廣泛,,大小不同的DNA片段
不同濃度瓊脂糖凝膠的分離范圍
濃度<%(w/v) | 分離線狀DNA分子的有關(guān)范圍(Kb) |
0.3 | 5-60 |
0.6 | 1-20 |
0.7 | 0.8-10 |
0.9 | 0.5-7 |
1.2 | 0.4-6 |
1.5 | 0.2-3 |
2.0 | 0.1-2 |
③DNA構(gòu)型:相同分子量的閉環(huán)(Ⅰ型),開環(huán)(Ⅱ型)和線狀(Ⅲ型)DNA,,以不同速率通過凝膠,,一般情況下,遷移率Ⅰ型>Ⅲ型>Ⅱ型,。④應(yīng)用的電壓:在低電壓時,,線狀DNA片段的遷移率與所用電壓成正比,。但是壓增高時,大分子量DNA片段遷移率的增大是不同的,,因此瓊脂糖凝膠的有效分離范圍隨電壓增大而減小,。為了獲得DNA片段的最大分辨力,凝膠電泳時電壓不應(yīng)超過5V/cm,。
(二)聚丙烯酰胺凝膠電泳
可用于分析和制備小于1Kb長度的DNA片段
DNA在聚丙烯酰胺凝膠中的有效分離范圍
丙烯酰胺濃度<%(w> | 有效分離范圍(bp) |
3.5 | 100-1000 |
5.0 | 80-500 |
8.0 | 60-400 |
12.0 | 40-200 |
20.0 | 10-100 |
聚丙烯胺凝膠多用垂直平板電泳,,準(zhǔn)備凝膠時,先配制30%單體母液(29克丙烯酰胺,,1克雙丙烯酰胺,,加水溶解,定容至100ml),,再用它來配制所需濃度的凝膠,。每100ml上述液體加30μl四甲基乙胺(TEMED),混勻后即可灌注于予先準(zhǔn)備好的潔凈不滲漏的凝膠玻板,,待凝膠灌至近頂端時,,立即插入合適的“梳子”,放室溫聚合60分鐘,,若冬天室溫太低,,則可放37度溫溫箱內(nèi),以促進(jìn)聚合,。聚合完成后,,拔出“梳子”,將凝膠板固定于電泳槽中,,向電泳槽傾入1×TBE,,用滴管沖洗加樣孔和凝膠底部以除去氣泡,即可加樣電泳,。一般所用電壓1-8v/cm,,隨時觀察標(biāo)記染米的遷移。在溶于1×TBE的聚丙烯酰胺中,,標(biāo)記染料遷移速率與下述DNA片段的速率相同
標(biāo)記染料在PAG中的遷移*
凝膠濃度(%) | 溴酚藍(lán) | 二甲苯腈藍(lán) |
3.5 | 100 | 460 |
5.0 | 65 | 260 |
8.0 | 45 | 160 |
12.0 | 20 | 70 |
20.0 | 12 | 45 |
*這些數(shù)字是與染料共同遷移的DNA片段的近似大?。ㄒ?/span>bp計)。電泳結(jié)束,,從電槽中取出玻板并小心地撬開,,凝膠浸于溴化乙錠液(0.5μg/ml1×TBE)染色,45min后放紫外燈下觀察電泳結(jié)果,。
(三)分子量參照物
為了判斷目的DNA片段的大小,,常在同一凝膠的目的DNA旁加一分子量參照物,,同時電泳并染色后,,就能在紫外燈下很快知道目的片段的大小,。最*用的分子量參照物是 Hind Ⅲ消化物,各片段的大小以bp表示,,分別為:23130,,9416,6557,,4361,,2322,2027,,564,,125。
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